人教版高中化學(xué)必修1全冊(cè)教案-4.4.2

1、第2課時(shí) 硫酸和硝酸的氧化性課前自主學(xué)習(xí)(學(xué)生用書(shū)P102) 一硫酸1.濃H2SO4可做枯燥劑,說(shuō)明其具有吸水性濃H2SO4可脫去有機(jī)物中H和O,說(shuō)明其具有脫水性2.寫(xiě)出以下幾個(gè)反響方程式二硝酸1.HNO3也可與Cu等不活潑金屬反響,寫(xiě)出Cu與稀HNO3和Cu與濃HNO3反響的化學(xué)方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O以上兩個(gè)反響表達(dá)了HNO3的氧化性酸性2.王水是濃硝酸和濃鹽酸按1比3的體積比混合得到的混合物,它可以溶解金鉑等不溶于HNO3的金屬誘思探究:硫酸廠有一輛已存放過(guò)濃H2SO4的鐵槽車,某個(gè)

2、新工人違反規(guī)定,邊吸煙邊用水沖洗,結(jié)果發(fā)生了爆炸,試分析原因提示:濃H2SO4把鐵槽內(nèi)外表氧化,使其形成一層氧化膜,阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反響但濃H2SO4用水一稀釋,Fe既可與稀H2SO4反響產(chǎn)生大量H2,而H2和空氣中O2混合遇明火后會(huì)發(fā)生爆炸課堂深化探究(學(xué)生用書(shū)P102) 一濃H2SO4的脫水性和吸水性的比較作用類型吸水作用脫水作用硫酸規(guī)格濃硫酸濃硫酸作用對(duì)象以H2O分子形式存在的水,其中包括結(jié)晶水合物中的水一般為含氫氧元素的有機(jī)物HO原子按2:1的個(gè)數(shù)比脫去變化類型復(fù)雜的物理化學(xué)變化化學(xué)變化能量變化放熱放熱現(xiàn)象一般無(wú)明顯現(xiàn)象蔗糖等碳水化合物脫水變成黑色固體二濃硫酸的強(qiáng)氧化性1.與

3、金屬鐵的反響加熱條件下,鐵也可以和濃硫酸反響:假設(shè)鐵過(guò)量,過(guò)量的鐵會(huì)和Fe2(SO4)3稀H2SO4繼續(xù)反響2.和非金屬反響熱的濃H2SO4也可將硫磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被復(fù)原為SO2,在這類反響中濃H2SO4只表現(xiàn)氧化性3.跟其他復(fù)原性物質(zhì)反響濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性,實(shí)驗(yàn)室制取H2SHBrHI等復(fù)原性氣體,不能選用濃H2SO4,也不能選用濃硫酸作枯燥劑H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(濃)=I2+SO2+2H2O特別提示:能用濃硫酸枯燥的氣體:H2O2CO2SO2Cl2HCl;不

4、能用濃硫酸枯燥的氣體:NH3H2SHBrHI;濃硫酸不僅可以吸收空氣中的水,還可吸收混在氣體中的水蒸氣結(jié)晶水合物中的局部結(jié)晶水三硝酸的強(qiáng)氧化性硝酸無(wú)論是濃是稀都具有很強(qiáng)的氧化性,而且濃度越大氧化性越強(qiáng)發(fā)生氧化復(fù)原反響時(shí),硝酸越濃,生成的復(fù)原產(chǎn)物中N的價(jià)態(tài)越高,硝酸越稀,復(fù)原產(chǎn)物中N的價(jià)態(tài)越低一般情況是濃硝酸被復(fù)原成NO2,稀硝酸被復(fù)原成NO硝酸的氧化性很強(qiáng),幾乎可以氧化所有的金屬和非金屬1.與非金屬反響濃HNO3與非金屬反響,復(fù)原產(chǎn)物一般是NO2,而非金屬一般被氧化成最高價(jià)氧化物,如果此最高價(jià)氧化物易溶于水,那么生成相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸2.與其他復(fù)原劑反響四NO2NOO2與H2O反響生成物的計(jì)算

5、當(dāng)有氣體剩余時(shí),尤其是原混合氣體中NONO2O2都有的情況下,假設(shè)直接根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算,往往比較困難而對(duì)上述反響稍加分析,不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)原混合氣體中氮氧原子數(shù)之比等于25(即硝酐中氮氧原子數(shù)之比)時(shí),恰好完全反響生成硝酸,無(wú)氣體剩余;當(dāng)大于此比值時(shí),余氣為NO;當(dāng)小于此比值時(shí),余氣為O2被吸收的氮氧原子數(shù)之比都等于2:5氣體組成NO原子數(shù)之比在水中充分反應(yīng)后的結(jié)果余氣有關(guān)計(jì)算a mol N O2b mol O2A:(2a+2b)=2:5無(wú)生成HNO3 a mola:(2a+2b)2:5NO設(shè)余x mol NO,則:(a-x):(2a+2b-x)=2:5A:(2a+2b)2:5NO設(shè)余x mol

6、 NO,則:(a-x):(a+2b-x)=2:5a:(a+2b)2:5NO設(shè)余x mol NO,則:(a+b-x):(a+2b+2c-x)=2:5(a+b):(a+2b+2c)2:5O2設(shè)余x mol O2,則:(a+b):(a+2b+2c-2x)=2:5假設(shè)將上表中氣體的物質(zhì)的量數(shù)據(jù),換為同溫同壓下的體積數(shù)據(jù),剩余氣體的判斷及其體積的計(jì)算仍同上法五稀酸和濃酸確實(shí)定硫酸硝酸和鹽酸被稱為常用的三大強(qiáng)酸,在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中,常需要一定濃度的稀酸,那么多大濃度的酸才算稀酸呢?一般認(rèn)為:當(dāng)物質(zhì)的量濃度小于其最大濃度的一半時(shí),便是稀酸(見(jiàn)下表)名稱密度(g/cm3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大濃度(mol/L)稀酸濃度(m

7、ol/L)鹽酸1.1938%12小于6硫酸1.8498.3%18小于9硝酸1.5069%16小于8由于這三種酸的最大濃度不同,分子在其中的存在形式也就不完全相同,例如在濃H2SO4中由于水太少,H2SO4主要以分子的形式存在,故在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)濃H2SO4應(yīng)寫(xiě)成分子式,而濃HNO3和濃鹽酸那么應(yīng)寫(xiě)成離子的形式典 例 剖 析(學(xué)生用書(shū)P103)知識(shí)點(diǎn)一 濃H2SO4的性質(zhì)例1 向50 mL 18 molL-1的硫酸中參加足量的銅片并加熱,充分反響后,被復(fù)原的H2SO4的物質(zhì)的量為( )A.小于0.45 molB.等于0.45 molC.在0.45 mol和0.90 mol之間D.大于0.90

8、mol 解析 在Cu與濃H2SO4反響中當(dāng)有1 molCu參加反響時(shí),消耗的H2SO4為2 mol,其中1 mol硫酸被復(fù)原,1 mol硫酸起到酸的作用,根據(jù)題給數(shù)據(jù),消耗的H2SO4,理論計(jì)算為0.9 mol,其中一半被復(fù)原為0.45 mol,但在實(shí)際反響中,由于硫酸被消耗,同時(shí)生成了水,使硫酸濃度減小,當(dāng)由濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r(shí),不再與銅反響,通過(guò)分析可知,實(shí)際反響中被復(fù)原的H2SO4的物質(zhì)的量小于0.45 mol答案 A知識(shí)點(diǎn)二 濃HNO3的氧化性例2 向以下溶液中滴加稀HCl,有顏色變化的是( )A.Fe(NO3)3B.CuCl2C.FeCl2D.Fe(NO3)2答案 D知識(shí)點(diǎn)三 HNO3

9、與金屬反響的計(jì)算硝酸與金屬反響時(shí):1.金屬的復(fù)原能力不同,硝酸被復(fù)原的價(jià)態(tài)不同;2.同種金屬與不同濃度的硝酸反響,硝酸越稀,被復(fù)原的價(jià)態(tài)越低;3.有些反響起始時(shí)硝酸濃度較大,被復(fù)原放出NO2氣體,隨著反響的進(jìn)行,硝酸的濃度逐漸減小,漸漸地放出NO氣體因此,有些金屬與硝酸的反響過(guò)程中,硝酸被復(fù)原的產(chǎn)物可能不止一種如:一定量濃HNO3與足量的銅反響,反響的HNO3的物質(zhì)的量n(HNO3)與反響的銅的物質(zhì)的量n(Cu)及氣體(NO2和NO)物質(zhì)的量n(氣體)之間的關(guān)系為:n(HNO3)=2n(Cu)+n(氣體)例3 鐵和銅的混合物中參加缺乏量的硝酸,反響后剩余金屬m1g;再向其中參加一定量稀硫酸,充

10、分振蕩后,剩余金屬m2g,那么m1m2之間的關(guān)系正確的選項(xiàng)是( )A.m1一定大于m2B.m1可能等于m2C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2 解析 題中已給出HNO3缺乏量,剩余金屬可能是Cu或Fe和Cu的混合物,到此,有同學(xué)就會(huì)認(rèn)為,再向其中參加稀硫酸時(shí),剩余金屬能不能溶解就該分兩種情況:當(dāng)只剩余Cu時(shí),Cu與稀硫酸不反響當(dāng)剩余Fe和Cu時(shí),Fe會(huì)和硫酸反響,故得答案,m1m2,即BD答案 A課內(nèi)針對(duì)性訓(xùn)練(學(xué)生用書(shū)P104)1.右圖小試管中盛有幾毫升水,與大試管連通的U型細(xì)玻璃管內(nèi)放有少量水(已染成紅色)如沿小試管壁小心地慢慢注入3 mL濃硫酸,靜置片刻后,U型細(xì)玻璃管中可觀察到的液

11、面現(xiàn)象是( )A.左高右低B.左低右高C.左右一樣高D.來(lái)回振動(dòng)答案:B解析:濃H2SO4參加水中放出大量的熱,大試管中的空氣受熱膨脹,使U型管中的液面左低右高2.某溶液中投入鋁片可放出氫氣,那么該溶液可能存在的離子組是( )答案:CD解析:與鋁片反響產(chǎn)生H2的溶液可以是酸溶液,也可以是堿溶液在A中如果是酸溶液,溶液中含有H+, 與Al片反響不產(chǎn)生H2,如果是堿溶液,OH-與Fe2+不能共存;在B中Ba2+與 不共存;在C中酸溶液,該離子組可以共存,符合題意;在D中堿溶液,該離子組可以共存,符合題意3.銅粉放入稀硫酸溶液中,加熱后無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)參加一種鹽后,銅粉的質(zhì)量減少,溶液呈藍(lán)色,同時(shí)有

12、氣體逸出該鹽是( )A.Fe2(SO4)3B.Na2CO3C.KNO3D.FeSO4答案:C4.“綠色化學(xué)的主要內(nèi)容之一是指從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反響,使原子充分利用,不產(chǎn)生污染物以下化學(xué)反響符合“綠色化學(xué)理念的是( )A.制CuSO4:Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2OB.制CuSO4:2Cu+O2=2CuO;CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2OC.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OD.制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O答案:B解析:A中產(chǎn)生了有毒氣體SO2;C中產(chǎn)生

13、了有毒氣體NO2;D中產(chǎn)生有毒氣體NOSO2,NO2,NO排入空氣中都會(huì)造成污染5.以下溶液與濃氨水相接近,不會(huì)產(chǎn)生白煙的是( )A.濃鹽酸B.濃硝酸C.液氯D.濃硫酸答案:D解析:A揮發(fā)出HCl氣體與氨氣反響生成NH4Cl固體;B揮發(fā)出HNO3氣體與氨氣反響生成NH4NO3固體;C揮發(fā)出Cl2氣體與氨氣反響生成NH4Cl固體,3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2;而D不是揮發(fā)性酸,應(yīng)選D課后優(yōu)化訓(xùn)練(學(xué)生用書(shū)P104)根底強(qiáng)化1.將以下溶液置于敞口容器,溶液質(zhì)量不會(huì)減少的是( )A.濃H2SO4B.濃鹽酸C.濃硝酸D.稀硫酸答案:A解析:BC中溶質(zhì)會(huì)揮發(fā);稀硫酸中水會(huì)揮發(fā);濃H2SO4會(huì)吸

14、收空氣中的水蒸氣2.有三瓶無(wú)色溶液分別是Na2CO3溶液,BaCl2溶液,NaCl溶液,用一種試劑鑒別,該試劑是( )A.鹽酸B.硫酸C.Ba(OH)2溶液D.NH4Cl溶液答案:B解析:H2SO4可與Na2CO3溶液反響產(chǎn)生氣體,與BaCl2溶液反響產(chǎn)生沉淀,與NaCl溶液不反響,沒(méi)有明顯現(xiàn)象,應(yīng)選B3.以下離子能共存的是( )答案:B解析:A中Fe2+會(huì)被HNO3氧化為Fe3+;C中產(chǎn)生BaSO4;D中會(huì)產(chǎn)生NH3氣體應(yīng)選B4.假設(shè)將濃H2SO4慢慢滴入濃鹽酸中,可產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是( )A.產(chǎn)生黃綠色氣體B.冒白霧,混合物溫度降低C.冒白霧,混合物溫度升高D.液體四濺,冒白煙答案:C解析:

15、濃H2SO4溶于水時(shí)放熱,溫度升高,鹽酸易揮發(fā),會(huì)產(chǎn)生白霧5.以下塊狀金屬在常溫下能全部溶于足量濃硝酸的是( )A.Pt B.Ag C.Al D.Fe答案:B解析:Pt與濃HNO3不反響,常溫下Fe,Al遇濃HNO3發(fā)生鈍化,只有Ag與濃HNO3發(fā)生反響,能全部溶解6.為除去鍍?cè)阡X外表的銅鍍層,可選用的試劑是( )A.稀HNO3B.濃HNO3C.濃H2SO4D.濃HCl答案:B解析:稀HNO3與銅和鋁都能反響;濃HNO3只與銅反響,與Al常溫下發(fā)生鈍化,內(nèi)層Al不再反響,故可用濃HNO3除去銅鍍層;濃H2SO4常溫下與銅不反響,加熱條件下與銅鋁均反響;濃HCl與銅不反響不能除去銅鍍層7.在以下

16、反響中,HNO3既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是( )答案:D解析:A中HNO3只表現(xiàn)氧化性;B中HNO3只表現(xiàn)酸性;C中HNO3既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)復(fù)原性8.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質(zhì)的量濃度分別為0.1 molL-1和0.4 molL-1假設(shè)向該混合液中參加足量的銅粉,那么最多能溶解銅粉的質(zhì)量為( )A.2.4 gB.3.2 gC.6.4 gD.9.6 g答案:D能力提升1.以下可用濃H2SO4枯燥的氣體有( )H2 SO2 H2S Cl2 NH3 HCl CO2 HBr COA.B.C.D.全部答案:B解析:濃H2SO4不能枯燥堿性氣體如NH3,也不能枯燥復(fù)原性氣體如H2S,H

17、Br等2.6.4 g的銅完全溶于18.4 molL-1H2SO4的熱溶液中,需硫酸溶液的體積為( )A.等于10.9 mLB.大于10.9 mLC.小于10.9 mLD.無(wú)法確定答案:B解析:由化學(xué)方程式 與6.4 g(即0.1 mol)的銅恰好反響的H2SO4為0.2 mol,所需H2SO4溶液的體積為 如果6.4 g銅與10.9 mL的濃H2SO4反響由于有水生成且濃H2SO4不斷消耗,使H2SO4濃度降低,稀H2SO4不與Cu反響,使反響停止,Cu不能全部溶解,因此H2SO4體積要大于10.9 mL3.鐵屑溶于過(guò)量的稀硫酸,過(guò)濾后向?yàn)V液中參加適量硝酸,再參加過(guò)量的氨水,有紅褐色沉淀生成過(guò)

18、濾,加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化,得到紅棕色的殘?jiān)鲜龀恋砗蜌堅(jiān)謩e為( )A.Fe(OH)3;Fe2O3B.Fe(OH)2;FeOC.Fe(OH)2;Fe(OH)3;Fe3O4D.Fe2O3;Fe(OH)3答案:A解析:鐵屑溶于稀H2SO4生成Fe2+,參加稀HNO3后,Fe2+被氧化為Fe3+,加NH3H2O后生成Fe(OH)3,紅褐色沉淀為紅棕色,應(yīng)選A4.有ABCD四種化合物,分別由 組成,它們具有以下性質(zhì):A不溶于水和鹽酸;B不溶于水但溶于鹽酸,并放出無(wú)氣味的氣體;C的水溶液呈堿性,與硫酸反響生成A;D可溶于水,與H2SO4作用時(shí)放出氣體E,E可使品紅溶液褪色 (1)化學(xué)式分別為:A_B_C_D_E_(2)有關(guān)反響的化學(xué)方程式:B和鹽酸反響:_ ;C和硫酸反響:_ ;D與硫酸反響:_ BaSO4BaCO3 Ba(OH)2Na2SO3SO2BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2+H2OBa(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2ONa2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O解析:由知A不溶于水和鹽酸,A為BaSO4;B不溶于水能溶于鹽酸放出無(wú)色無(wú)味的氣體,B