廣東省惠州市平海中學(xué)-年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)硝酸教學(xué)案

1、硝酸1 .復(fù)習(xí)重點1、記住硝酸的物理性質(zhì)。2、掌握并能靈活運用硝酸的化學(xué)性質(zhì)。3、掌握實驗室制取硝酸的方法。4、 掌握工業(yè)上氨催化氧化制硝酸的反響原理，常識性了解其主要生成過程。了解NO 和NO對環(huán)境的污染及其防治方法。2. 難點聚焦一、物理性質(zhì)純潔硝酸是無色、易揮發(fā)，有刺激性氣味的液體，密度比水大。因為它的晶體為分子 晶體，所以它的熔沸點較低。因為硝酸分子為強極性分子，所以它能以任意比溶于水。常用濃 硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約是69% 98鳩上的濃硝酸叫“發(fā)煙硝酸。濃硝酸為揮發(fā)性酸，翻開瓶蓋露置于空氣中，瓶口上方觀察到白霧。二、化學(xué)性質(zhì)硝酸溶于水發(fā)生完全電離：HNO=M+NO-，常用濃硝酸中，硝酸也

2、是以離子形成存在于水溶液中，因此硝酸具有酸的通性。硝酸是一種強酸，除具有酸的通性外還有它本身的特 性。1、硝酸的不穩(wěn)定性4e4hNO 2HO+4NOf +Q f或光照硝酸的濃度越大越易分解，溫度越高分解越快，光越強分解越快。為了防止硝酸的分 解，必須把它盛在棕色瓶里密封貯放在黑暗而且溫度低的地方。常用濃硝酸略帶黃色，是因為 少局部硝酸分解而產(chǎn)生的 NO氣體溶解在硝酸中的緣故。如果將濃硝酸加熱分解產(chǎn)生的氣體收集起來再溶于水時，該混合氣可被水完全吸收，無殘留氣體。這是因為收集到的氣體中Vno2 ： Vo2 =4:1溶于水時，發(fā)生反響：4NQ+Q+2HO=4HNQ恰好均被完全吸收。2、硝酸的氧化性硝

3、酸是一種很強的氧化劑，不管稀硝酸還是濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強。同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數(shù)金屬， 還能氧化許多非金屬如碳、硫、磷，及具有復(fù)原性的物質(zhì)如HbS、NatSO、SQ、HBr、HI、Fe2+、Sri +，松節(jié)油、鋸未等。如：銅、汞、銀等不活潑金屬與濃硝酸劇烈反響，一般認(rèn)為生成硝酸鹽和二氧化氮而與稀硝酸 反響通常需加熱，產(chǎn)生金屬硝酸鹽和一氧化氮，在反響中硝酸均既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。Cu+4HNO(濃)=Cu (NO3)2+2NQf +2H2O 3CU+8HNO (稀) 3Cu (NO3) 2+2NOT +4H2O上述兩反響均可用離子方

4、程式表示為：+ -2+.Cu+4H+2NO=Cu +2NO f +2H2O3 Cu+4H+2NO-=2CiT+2NOT +4H2O值得注意的是切不可以復(fù)原產(chǎn)物的價態(tài)來判斷硝酸氧化性的強弱，必須肯定濃硝酸氧化性 強于稀硝酸氧化性。同時必須切實知道反響中作為氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氣體氮 的氧化物的物質(zhì)的量，即使產(chǎn)生 NO和NO的混合氣體亦是如此。反響可用作實驗室制取NO氣體，用平底燒瓶分液漏斗、雙孔塞組合實驗裝置，由于反應(yīng)劇烈，可控制滴加濃硝酸的速率控制產(chǎn)生NQ的速率，只能用向上排空氣法收集 NO氣體，多余的NO氣體可用堿液吸收。該制取應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。反響可作為實驗室制取NO的反響，裝置

5、選擇固+液氣的裝置，只能用排水法收集。鋁、鐵遇冷的濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，即濃硝酸將它們外表氧化成一層薄而致密的氧化物薄 膜、阻止了進(jìn)一步反響的緣故。鐵在過量的濃硝酸中加熱發(fā)生反響為：Fe+6HNO 濃=Fe NO3 3+3NQ f +3H0過量的鐵在稀硝酸中發(fā)生反響為：3Fe+8HNO 稀 3Fe NO 3 2+2NOT +4H2O活潑金屬跟稀硝酸反響，由于金屬的強復(fù)原性， 復(fù)原產(chǎn)物較為復(fù)雜。 例如：4Mg+10HN稀=4Mg NO3 2+NHNO+3HQ王水濃硝酸和濃鹽酸體積比能使 Pt、Au溶解。碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)在熱而濃的硝酸中劇烈反響：C + 4HNO3 濃丄=兇2丫 +4NO f

6、+2H2OS + 6HNO3 濃二2SQ+6 NO2 f +4H2OP + 5HNO3 濃 H 3PQ+5 NQ f +H0P4 + 2OHNO 濃 4HPO+2O NQ f +4H0某些復(fù)原性的化合物能被硝酸氧化：3NatSO+2HNO 稀=3Na2SC4+2NOT +HO3HS+2HNO3S+2NO+4H2NaBr+4HNO 稀 2NaNO+2NO f +B2 f +HO 6KI+8HNO 稀=6KNO+12+2NOT +4HO三、硝酸的制法1、硝酸的實驗室制法硝酸有揮發(fā)性，所以在實驗室里可以把硝酸鹽跟濃硫酸共同加熱來制取。反響為:NaNO+HSQ 濃 NaHSQ+HNOf 裝置圖：rLj

7、刃注意：加熱時最好微熱。因為 HNO受熱易分解。制得的硝酸常略顯黃色，是因為溶有少量NQ的緣故。2、硝酸的工業(yè)制法氨的催化氧化法 廠氨氧化生成一氧化氮兩個階段Y.一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸 反響方程式：4NH 氣+5Q 氣催化劑 4NO 氣+6HO 氣+907KJ2NO氣+Q 氣=2NO2 氣+113kJ3NO 氣+ H2O 液=2HNQ 液+NO氣+136KJ 設(shè)備：氧化爐、吸收塔吸收劑：水或稀硝酸濃縮劑：硝酸鎂或濃硫酸尾氣吸收劑：氫氧化鈉溶液。NO+N0NaOH=2NaNOHO注意點：在吸收反響進(jìn)行過程中補充一些空氣，使吸收生成的NO再氧化為NO, NO溶于水又生

8、成 HNO和NO經(jīng)過屢次的氧化和吸收，二氧化氮可以完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸。因此起始物和反響終產(chǎn)物物質(zhì)的量間關(guān)系為:ImoINH轉(zhuǎn)化ImolHNQ。3 例題精講例1、1.92gCu片與定量的濃 HNO作用，當(dāng)收集到 NQ和NO氣體共1.12L時(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，金屬 銅恰好全部作用。那么反響中消耗HN mol被復(fù)原的HN mol，轉(zhuǎn)移電子mol。1.92g解析：ne=ncuX 2= 64g / e。1 x 2=0.06moln被復(fù)原 HNO3nNO2 NO1.12L22.4L/mol =0.05mol1.92gn總HNS nCu 2 nNO NQ64g/mol x 2+0.05mo

9、l=0.11mol答案：0.11、0.05、0.06。例2、現(xiàn)有以下三個方案用于制取硝酸銅，要求：不污染環(huán)境原料利用率高。請對以下三個方案加以評價。方案一：用銅屑與濃硝酸作用。方案二：用銅屑與中等濃度的硝酸作用，生成的NO和NO氣體用NaOH吸收。方案三：先將銅屑在空氣中灼熱，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述產(chǎn)物。解析：方案一的制備反響為： Cu+4HN(濃)Cu (NC3)2+2NOf +2H2Q制備1mol Cu (NQ)2需4mol HNO,反響放出的NO未處理，對環(huán)境有污染。方案二的制備除含方案一反響外還有反8應(yīng)：3Cu+8HN3=3Cu (NQ) 2+2NO? +4H2O,制備 1mo

10、l Cu (NO 3) 2 需 3 4mol HNQ。反響放出的 NO和NO可根本被吸收，對環(huán)境污染較小。方案三的制備反響也有兩個：2Cu+O 2CuO,CuO+2HN3=Cu (NO3)2+HO,制備 1mol Cu (NO 3)2需 2molHNO,對環(huán)境的污染也較小。 答案：由上綜合分析可知，方案三最合理。例3、在鋅跟稀硝酸反響時，假設(shè)參加反響的鋅與消耗的硝酸的物質(zhì)的量之比為1:2.5時，那么被復(fù)原的HNO和未被復(fù)原的HNO的物質(zhì)的量之比為A 2:5 B 、1:4 C 、1:5 D 、1:9解析：Zn與HNO的物質(zhì)的量比為1:2.5即4:10。那么：4Zn+10HNO4Zn (NO3)

11、2+N2OT +5H2O 4Zn+10HNO4Z n (N O3)2+NHNOf +3H2O 按反響n被復(fù)原HNO3 : n未被復(fù)原HNO3=1:4，按反響n被復(fù)原HNO3 : n未被復(fù)原HNO3 =.9答案：BD。例4、工業(yè)上由氮氣制得氨氣，氨再經(jīng)催化氧化最終制得硝酸，如用去標(biāo)準(zhǔn)狀況下56001空氣中的氮氣(按N2占空氣體積的4/5計算)，那么理論上可制得12mol/ L的硝酸多少立方米(設(shè)反響 過程中氮損失16% ?解析：生成硝酸的體積為 VN22NH32HNO1 23433560m3 103L/m386%V x 103L/m3x 12mol/L522.4L/mol560m3 4 103

12、L/m35 86%1 22.4L/mol332 V 10 L/m 12mol/LV=2.8m答：理論上可制得 2.8m312mol/L的硝酸。例5.同溫同壓下，兩個等體積的枯燥圓底燒瓶中分別充滿：NH,NO,進(jìn)行噴泉實驗。經(jīng)充分反響后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為A. B.VC.二D.不能確定mol3解析：可先設(shè)燒瓶容積為 1L,那么NH瓶中水充滿整個燒瓶,NO2瓶中水充滿燒瓶的2/3,如在標(biāo)準(zhǔn)狀mol22.4況下測定，那么氨水的物質(zhì)的量濃度為c=1L ,HNQ溶液物質(zhì)的量濃度為c=。參考答案：C例6.從某些性質(zhì)看，NH與HO相當(dāng)，NH+與HCf, NH與Q都有相當(dāng)關(guān)系，以下有關(guān)方程式不 正確的選

13、項是A. NHCI+KNH=KCI+2NH fB. M+2NH=MNH2+H f M 為二價活潑金屬C. 2NHCI+MNH=MC+NHD. 2NHCI+MO=MNH 2+2HCI+HO解析:A中KNH可看成KOH反響正確,B中NH可看成H2O,反響正確,C中MNH可看成MO反響同樣也正確，而D中假設(shè)將 NHCI看成HOCI即HCI,那么有反響2NHCI+MO=MC+NH f +HO 4.實戰(zhàn)演練、選擇題:1、以下有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的表達(dá)中正確的選項是A、濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試劑變紅B、硝酸過量能與 NqSQ反響，但不生成 SQC稀硝酸可與NaaS反響制得HSD在碘化鉀淀粉溶液中滴加稀硝酸溶

14、液呈藍(lán)色2、污染環(huán)境的有害氣體中，主要由于跟血紅蛋白作用而引起中毒的有毒氣體是A SQB、 CO C 、 NO D 、 CO3、某二價金屬跟硝酸反響時，金屬與硝酸所消耗的物質(zhì)的量之比為2:5，那么反響中唯一的復(fù)原產(chǎn)物可能是A NH B 、N2OC 、NO D 、NOD 、燒堿Cu粉質(zhì)量減少，而4、可不用棕色瓶存放，但必須用玻璃塞試劑瓶存放的藥品是A、氯水B、硝酸銀溶液C 、液溴5、Cu粉放A稀"SQ中，加熱后也無現(xiàn)象，當(dāng)參加一種鹽后,溶液變藍(lán)，同時有氣體生成，此鹽是A、氯化物B、硫酸鹽C硝酸鹽D、磷酸鹽6、以下酸的酸酐難以由單質(zhì)間直接化合生成的有A HCO、HNO、H2SQD、H2S

15、Q7、以下反響中，既能表現(xiàn)出硝酸的酸性，又能表現(xiàn)出其氧化性的是A Fe2Q+HNOC C+HNO(濃)B、Al (OH) 3+HNOD、Cu+HNO8當(dāng)三份Cu粉分別與過量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反響后，收集到的氣體在相同狀況下體積相等時，三份Cu粉的質(zhì)量比為不考慮NO轉(zhuǎn)化成N2Q和反響生成氣體的溶解3:1:2 B、3:2:2C 、1:1:22:6:39、AB、CD10、 按右圖進(jìn)行實驗，試管內(nèi)裝有12mLNO然后間歇而緩慢 地通入8mLO。下面有關(guān)實驗最終狀態(tài)的描述正確的選項是A、試管內(nèi)氣體呈棕紅色C試管內(nèi)氣體為無色是 O2二、填空：11、工業(yè)上制硝酸時，為使B、試管內(nèi)氣體為無色是D、試

16、管內(nèi)液面高度上升NONO1u1C2辻O50%的硝酸轉(zhuǎn)變?yōu)?6%以上的硝酸，可采取的描施是12、檢驗硝酸鈉晶體中硝酸根離子的方法是 三、推斷13、 A、B、C、D E五種物質(zhì)能按圖示變化反響條件略： 假設(shè)A在通常狀況下是固體，那么 A、B C D、E的化學(xué)式分別為：A, B, C, D, E。 假設(shè)A在通常狀況下是氣體，那么 A、B C D、E的化學(xué)式分別是:A, B, C, D, E。A O2 O2D、c 迪 OB Q Cu ' E14、以下圖中的每方格表示有關(guān)的一種反響物或生成物，其中A和C為無色氣體。+NaOH>+Cu以下關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的表達(dá)，正確的選項是常溫下都能用鋁容器貯存常溫下都能與銅較快反響露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減少 露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度均降低(II)催化劑填寫以下空白: 物質(zhì) M可以是， C是， F是 反響I的化學(xué)方程是 。 反響II的離子方程是 。參考答案一、選擇題：A