2023學(xué)年完整公開課版硝酸硫酸

2019年下學(xué)期長沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)第2課時硫酸和硝酸的氧化性1掌握濃硫酸的強(qiáng)氧化性。（重點(diǎn)）2掌握濃、稀硝酸的氧化性。（重點(diǎn)）3了解硫酸和硝酸的用途。一、硫酸1稀硫酸——具有酸的通性：1電離方程式為____________________。2硫酸具有酸的通性，可與酸堿指示劑作用，也可與___、___________、活潑金屬及某些鹽反應(yīng)。H2SO4====2H＋＋SO42-堿堿性氧化物使指示劑變色：稀硫酸使紫色石蕊試液變紅。與堿發(fā)生中和反應(yīng)：HOH-====H2O與堿性氧化物反應(yīng)：2HCuO====Cu2H2O與鹽反應(yīng)：2HCO32-====H2OCO2↑2濃硫酸的特性1吸水性：濃硫酸能吸收氣體、液體中的水分子，以及固體中的結(jié)晶水。應(yīng)用：干燥與它不反應(yīng)的氣體。如：O2、H2、N2、Cl2、CO2、SO2。不能干燥H2S和NH3（2）脫水性濃硫酸能按水的組成比脫去有機(jī)物中的氫元素和氧元素。如：把濃硫酸加入蔗糖中。濃硫酸把蔗糖C12H22O11中的氫氧元素按水的組成比脫去，剩余黑色的炭。3強(qiáng)氧化性。①與金屬的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管中銅絲表面___________；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)開____；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)開____；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)開____實(shí)驗(yàn)結(jié)論化學(xué)方程式：_________________________________有氣泡逸出無色紅色藍(lán)色Cu2H2SO4濃CuSO4SO2↑2H2O△====隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度不斷減小，當(dāng)硫酸的濃度減小到一定程度時就不再與銅反應(yīng)。②常溫下，濃硫酸能使Fe、Al發(fā)生鈍化。③與非金屬反應(yīng)。加熱時與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O△====發(fā)生鈍化：表面形成致密氧化膜阻止?jié)饬蛩崤c金屬的接觸。3硫酸的用途：1制造化肥、醫(yī)藥、農(nóng)藥。2金屬礦石的處理、金屬材料表面的清洗。3制取硫酸鹽，制取難揮發(fā)性酸。4化學(xué)試劑。5常用作干燥劑：濃硫酸不能干燥NH3、HI、H2S等；堿石灰不能干燥酸性氣體和Cl2等；CaCl2不能干燥NH3。探討一、濃硫酸的強(qiáng)氧化性反應(yīng)物變化或反應(yīng)表現(xiàn)性質(zhì)活潑金屬鐵、鋁常溫下，鐵、鋁遇到濃硫酸時發(fā)生鈍化強(qiáng)氧化性加熱時，反應(yīng)生成硫酸鹽和SO2強(qiáng)氧化性和酸性其他與濃硫酸反應(yīng)時，開始產(chǎn)生SO2，后來產(chǎn)生H2較不活潑金屬金屬+濃硫酸高價態(tài)硫酸鹽+SO2↑+H2O△反應(yīng)物變化或反應(yīng)表現(xiàn)性質(zhì)非金屬非金屬單質(zhì)+濃硫酸高價態(tài)氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O強(qiáng)氧化性還原性物質(zhì)能將還原性物質(zhì)(如H2S、HI)氧化，如H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O△【思考】鑒別濃、稀硫酸的方法方法操作結(jié)論脫水法用玻璃棒蘸取兩種酸分別涂在紙上變黑者是濃硫酸稀釋法分別加入盛水的試管中放熱者是濃硫酸吸水法分別滴加到硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)上藍(lán)色晶體變白者是濃硫酸方法操作結(jié)論鈍化法常溫下，取已去氧化膜的兩塊鋁片(或鐵片)分別放入盛有濃、稀硫酸的試管中有大量氣泡冒出的是稀硫酸，無明顯現(xiàn)象的是濃硫酸生霧法分別滴加到濃鹽酸中有白霧產(chǎn)生的是濃硫酸黏度法分別用玻璃棒蘸取兩種酸黏稠狀的是濃硫酸方法操作結(jié)論密度法分別稱量相同體積的兩種酸質(zhì)量大的是濃硫酸氧化法分別取兩支試管，加入銅片后再分別加入兩種酸，加熱溶液變藍(lán)，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是濃硫酸【題組過關(guān)】1下列敘述正確的是A濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體，但不能干燥有較強(qiáng)還原性的HI、H2S等氣體B濃硫酸與單質(zhì)碳反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性C把足量銅粉投入含2molH2SO4的濃硫酸中，得到的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為224LD常溫下能夠用鐵容器盛放濃硫酸，是因?yàn)殍F不與濃硫酸反應(yīng)B2硫酸是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常見藥品，其性質(zhì)有①酸性②吸水性③脫水性④強(qiáng)氧化性，請將序號填在相應(yīng)的橫線上：1鋅和稀硫酸制H2________。2濃硫酸作干燥劑________。3濃硫酸與蔗糖的碳化實(shí)驗(yàn)黑面包實(shí)驗(yàn)________。4濃硫酸與銅的反應(yīng)________。5濃硫酸使?jié)駶櫵{(lán)色石蕊試紙變紅，后來又變黑__________。6濃硫酸使膽礬變成白色粉末________。①②③④①④①③②3向50mL18mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為A小于045molB等于045molC在045mol和090mol之間D等于090molA4在化學(xué)課上，圍繞濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌均勻。然后加入適量濃硫酸，迅速攪拌，放出大量的熱，同時觀察到蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，并放出有刺激性氣味的氣體。請回答下列問題：1生成的黑色單質(zhì)物質(zhì)是________填化學(xué)式。2這種黑色物質(zhì)繼續(xù)與濃硫酸作用會產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，這種刺激性氣味的氣體成分是________填名稱，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用________溶液進(jìn)行吸收，這兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為____________________________、______________________。3將實(shí)驗(yàn)2產(chǎn)生的刺激性氣味氣體通入品紅溶液，可以看到品紅溶液________，加熱后________。4能否用澄清石灰水鑒別這兩種氣體？________填“能”或“不能”，若不能，請?zhí)顚憙煞N能鑒別的試劑_______________________。答案：1C2二氧化硫NaOHC2H2SO4濃2SO2↑CO2↑2H2OSO22NaOH====Na2SO3H2O3褪色恢復(fù)紅色4不能溴水、酸性MnO4溶液或品紅溶液，任意兩種均可△====二、硝酸的性質(zhì)（具有酸的通性，遇還原劑則有氧化性）Fe、Al1∶3現(xiàn)象：濃硝酸與銅常溫下即能反應(yīng)，生成紅棕色氣體和藍(lán)色溶液。稀硝酸與銅加熱后反應(yīng)，生成無色氣體和藍(lán)色溶液；生成的氣體與空氣接觸后，變?yōu)榧t棕色氣體。原理：4HNO3(濃)+Cu====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3Cu====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O注意：Fe和Al遇到冷的濃硝酸被鈍化，被氧化成一層致密的氧化膜，與濃硫酸一樣。氧化性：①與金屬反應(yīng)（除Au和Pt外）如與銅反應(yīng)【思考】一定量的濃硝酸里加入過量銅會發(fā)生哪些變化反應(yīng)停止后,如果在溶液中再加入足量稀鹽酸會出現(xiàn)什么情況溶液中存在NO3-,它遇到H后,會繼續(xù)氧化銅,當(dāng)然此時NO3-/H的溶度較稀。一開始是銅與濃硝酸反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O隨著反應(yīng)進(jìn)行,硝酸由濃變稀,則發(fā)生:3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu8H2NO3-====3Cu22NO↑4H2O濃硝酸與金屬反應(yīng)的過程中，濃度逐漸減小，還原產(chǎn)物有可能是NO2和NO的混合物。②與非金屬反應(yīng)加熱時與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：C4HNO3濃CO2↑4NO2↑2H2O。不穩(wěn)定性：硝酸分解的化學(xué)方程式：4HNO34NO2↑O2↑2H2O?！咀⒁狻肯跛岬臐舛仍酱笱趸栽綇?qiáng)，與還原產(chǎn)物的價態(tài)或轉(zhuǎn)移電子的多少無關(guān)?！?===========光照或加熱硝酸要保存在棕色瓶里，并置于陰涼的地方探討二、硝酸的強(qiáng)氧化性1規(guī)律：1硝酸的濃度越大，反應(yīng)溫度越高，其氧化性越強(qiáng)。2濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，一般來講，硝酸的濃度越稀，其還原產(chǎn)物的價態(tài)越低。2具體表現(xiàn)：1硝酸與金屬的反應(yīng)。①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬，如3Ag4HNO3稀====3AgNO3NO↑2H2O；②活潑金屬與硝酸反應(yīng)不生成H2，硝酸的濃度不同，還原產(chǎn)物不同；③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化。2硝酸與非金屬的反應(yīng)。①反應(yīng)規(guī)律：非金屬單質(zhì)濃硝酸→最高價氧化物或其含氧酸NO2↑H2O；②實(shí)例：C4HNO3濃CO2↑4NO2↑2H2O。3硝酸與還原性化合物的反應(yīng)。硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2、FeO、Br-、I-、S2-、SO42-等均能被HNO3氧化?！?===應(yīng)用硝酸的氧化性分析離子是否共存時，要注意溶液中H和NO3-的組合，它們相當(dāng)于HNO3，能夠氧化具有強(qiáng)還原性的離子，而單純的NO3-不能氧化這些離子。3.硝酸與金屬反應(yīng)的計算：(1)電子守恒法：硝酸與金屬反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，氮原子得到的電子總數(shù)等于金屬原子失去的電子總數(shù)。(2)原子守恒法：硝酸與金屬反應(yīng)時，反應(yīng)前硝酸中的一部分仍以的形式存在，一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中N的物質(zhì)的量之和與反應(yīng)消耗的硝酸中N的物質(zhì)的量相等。(3)利用離子方程式計算：硝酸與硫酸混合液跟金屬的反應(yīng)，當(dāng)金屬足量時，不能用硝酸與金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式計算，應(yīng)用離子方程式計算，因?yàn)樯傻南跛猁}中的與硫酸電離出的H+仍能繼續(xù)與金屬反應(yīng)。如金屬銅與混酸的反應(yīng)方程式為3Cu+8H++2====3Cu2++2NO↑+4H2O?！舅伎肌胯F與稀硝酸反應(yīng)的情況分析一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式：HNO3過量時：Fe4HNO3====FeNO33NO↑2H2O，F(xiàn)e過量時：3Fe8HNO3====3FeNO322NO↑4H2O，可以用數(shù)軸表示：解題時需注意量的范圍。即：①，產(chǎn)物僅有FeNO33，HNO3可能有剩余；②產(chǎn)物僅有FeNO32，F(xiàn)e可能有剩余；③產(chǎn)物為FeNO33和FeNO32，F(xiàn)e和HNO3都反應(yīng)完全?！绢}組過關(guān)】197gCu和n的合金與足量的稀硝酸反應(yīng)，還原產(chǎn)物只有NO氣體，其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224L。將溶液稀釋為1L，測得溶液的cH=01mol·L-1，此時溶液中的濃度為A03mol·L-1B04mol·L-1C02mol·L-1D06mol·L-1B【延伸探究】1題中參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是________mol。04(2)若題中，該合金與濃硝酸反應(yīng)后，還原產(chǎn)物只有NO2，且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L，此時c()=________mol·L-1。022將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述正確的是A反