《第二單元-第2課時-硝酸》參考課件

第2課時硝酸專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展

第二單元重要的含氮化工原料發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.通過實(shí)驗(yàn)操作，觀察現(xiàn)象以及討論總結(jié)，了解硝酸的性質(zhì)。2.構(gòu)建物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系，能從化合價(jià)、類別兩個角度認(rèn)識硝酸的性質(zhì)。硝酸物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)酸性不穩(wěn)定性強(qiáng)氧化性1、物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味特性___色______________易_____無液態(tài)刺激性揮發(fā)基礎(chǔ)知識填充

2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：見光或受熱易分解，化學(xué)方程式為或關(guān)照微點(diǎn)撥：濃硝酸由于溶有少量NO2而略顯黃色。_________________________________________________________________________(2)酸性：屬于強(qiáng)酸，具有酸的通性，如CaCO3與HNO3反應(yīng)CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。(3)強(qiáng)氧化性：①與金屬反應(yīng)：硝酸具有強(qiáng)氧化性，能與除_____、______

等少數(shù)金屬以外的絕大多數(shù)金屬反應(yīng)。a．Cu與濃HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為金鉑Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。_________________________________________________________________________b．與Fe、Al反應(yīng)：常溫下，濃硝酸與濃硫酸相似，也能使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而

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，所以可以用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)容器盛放濃硝酸。②與非金屬反應(yīng)：濃硝酸在加熱的條件下，還能與木炭等非金屬單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。濃硝酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。鈍化C＋4HNO3(濃)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O微點(diǎn)撥：濃硝酸和濃鹽酸的混合物(體積比為1∶3)叫作王水，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。3．用途硝酸是一種重要的化工原料，常用來制造氮肥、炸藥、燃料、塑料、硝酸鹽等。即時驗(yàn)收1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性的強(qiáng)酸。 ()(2)硝酸可與Na2SO3反應(yīng)制得SO2氣體。 () (3)濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色。 () (4)在常溫下，濃硫酸和濃硝酸與Fe和Al發(fā)生“鈍化”，說明常溫下濃H2SO4和濃HNO3與Fe和Al都不反應(yīng)。 ()√×××2．下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是(

)A．常溫下，濃硝酸可以使金屬鎂鈍化B．稀硝酸與活潑金屬反應(yīng)主要放出氫氣C．濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑D．室溫下，銅能與濃硝酸反應(yīng)，不能與稀硝酸反應(yīng)C

[常溫下，濃硝酸可以使鐵、鋁金屬發(fā)生鈍化，而鎂不能鈍化，A錯誤；稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與活潑金屬反應(yīng)主要還原產(chǎn)物為含氮元素的物質(zhì)，不能得到氫氣，B錯誤；濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑，C正確；室溫下，銅與濃硝酸、稀硝酸均反應(yīng)，只是反應(yīng)的速度及還原產(chǎn)物不同，D錯誤。]3．實(shí)驗(yàn)室中常用銅和稀硝酸反應(yīng)制取一氧化氮：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(1)反應(yīng)中被還原的元素是________，氧化產(chǎn)物是________。(2)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是________，硝酸所表現(xiàn)的性質(zhì)是________。[答案]

(1)氮元素硝酸銅(2)2∶3強(qiáng)氧化性和酸性如圖所示是進(jìn)行木炭與濃硝酸反應(yīng)，并檢驗(yàn)生成的氣體的實(shí)驗(yàn)裝置，它具有無污染、現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)。(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識與微觀探析)

實(shí)驗(yàn)探究重難點(diǎn)探究硝酸的強(qiáng)氧化性核心突破[問題1]實(shí)驗(yàn)中具支試管A內(nèi)有什么現(xiàn)象？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。[提示]

木炭保持紅熱狀態(tài)，試管內(nèi)有紅棕色氣體生成。C(紅熱)＋4HNO3(濃)=====4NO2↑＋CO2↑＋2H2O。[問題2]試管B內(nèi)的澄清石灰水會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？水濕棉花處發(fā)生什么反應(yīng)？[提示]

木炭與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2使澄清石灰水變渾濁，水濕棉花處發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O===NO＋2HNO3。[問題3]若將木炭與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體直接通入少量澄清石灰水中，溶液能否變渾濁？[提示]

木炭與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體包括NO2和CO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3為強(qiáng)酸，所以不會生成CaCO3，溶液不變渾濁。[問題4]某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)臨近結(jié)束時，發(fā)現(xiàn)分液漏斗中的濃硝酸難以滴下，為什么？若要再滴入幾滴濃硝酸使木炭反應(yīng)完全，如何操作最簡單？[提示]

實(shí)驗(yàn)臨近結(jié)束時，試管B中壓強(qiáng)增大，使分液漏斗中的濃硝酸難以滴下?？梢該u動試管B，使上部的氣體溶于澄清石灰水中，試管B中壓強(qiáng)減小，分液漏斗中的濃硝酸可以順利滴下。1．硝酸的強(qiáng)氧化性HNO3中的＋5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。硝酸的濃度越大，反應(yīng)溫度越高，其氧化性越強(qiáng)。(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3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O；核心突破

金屬M(fèi)表現(xiàn)酸性表現(xiàn)氧化性

濃硝酸稀硝酸

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(jià)氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O；②實(shí)例：C＋4HNO3(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－、SO等均能被HNO3氧化。2．硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)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NO一部分仍以NO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(jì)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(jì)算，應(yīng)用離子方程式計(jì)算，因?yàn)樯傻南跛猁}中的NO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＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。1．下列實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得的結(jié)論不正確的是(

)①②③對點(diǎn)訓(xùn)練A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)D

[A對，①中灼熱碎玻璃不與濃HNO3反應(yīng)，仍有紅棕色氣體NO2生成，說明濃硝酸受熱發(fā)生了分解反應(yīng)，生成NO2、O2和H2O；B對，由于濃硝酸受熱分解生成NO2，則②中紅棕色氣體可能來源于濃硝酸的分解，故不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)；C對，③中木炭未與濃硝酸接觸，生成的紅棕色氣體只能是揮發(fā)出的HNO3與紅熱木炭發(fā)生反應(yīng)，或揮發(fā)出的HNO3受熱分解生成NO2，說明濃硝酸具有揮發(fā)性，NO2是還原產(chǎn)物；D錯，由于空氣中含有O2，則紅熱的木炭可能與O2反應(yīng)產(chǎn)生了CO2，故不能說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。]2．在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol/L和0.1mol/L，向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱充分反應(yīng)后，所得溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度是(

)A．0.15mol/L

B．0.225mol/LC．0.35mol/L

D．0.45mol/LB

[由于本題溶液中存在HNO3、H2SO4，所以c(H＋)>c(NO)，而在Cu與HNO3反應(yīng)中，實(shí)際參加反應(yīng)的n(H＋)∶n(NO)＝8∶2，所以要依據(jù)離子方程式來計(jì)算。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O38

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(0.4＋0.2)×0.1

0.4×0.1

1．我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”這里的“強(qiáng)水”是指(

)A．氨水 B．硝酸C．醋 D．鹵水B

[根據(jù)所給四種物質(zhì)的氧化性的強(qiáng)弱可判斷，該強(qiáng)水為硝酸，硝酸具有強(qiáng)氧化性，可溶解大部分金屬。]隨堂演練2．實(shí)驗(yàn)室貯存下列物質(zhì)的溶液時，必須用棕色瓶的是(

)①濃硝酸②濃硫酸③濃鹽酸④硝酸銀溶液A．①④ B．②③

C．①③

D．②④A

[見光易分解的物質(zhì)保存在棕色瓶中，如：濃硝酸、硝酸銀、溴化銀、氯水等。]3．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對應(yīng)的一組是(

)A．稀硝酸使紫色石蕊溶液變紅——酸性B．鐵與稀硝酸反應(yīng)不能放出氫氣——強(qiáng)氧化性C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D．氫氧化亞鐵固體與稀硝酸混合——僅強(qiáng)酸性D

[稀硝酸使紫色石蕊溶液變紅體現(xiàn)硝酸的酸性，A正確；稀硝酸具有氧化性，與Fe反應(yīng)，產(chǎn)生硝酸鹽、NO和水，不能產(chǎn)生氫氣，這是它的強(qiáng)氧化性，B正確；濃硝酸不穩(wěn)定，見光易分解產(chǎn)生NO2、O2和水，所以濃硝酸要放在棕色試劑瓶中避光保存，C正確；稀硝酸具有酸性，能與氫氧化亞鐵發(fā)生中和反應(yīng)，但它同時具有強(qiáng)氧化性，會把反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2＋氧化為Fe3＋，不僅僅表現(xiàn)酸性，D錯誤。]4．工業(yè)上用洗凈的廢銅屑作原料制取硝酸銅。為節(jié)約原料和防止環(huán)境污染，宜采取的方法是(

)A．Cu＋HNO3(濃)―→Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2C．D.

Cu濃硫酸

Cu空氣

CuO硝酸

C

[A中產(chǎn)生NO2，B中產(chǎn)生NO，D中產(chǎn)生SO2，都產(chǎn)生污染性氣體。]5．將7.68g銅與50mL一定濃度的硝酸恰好完全反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體。請回答：(1)NO的體積為________L，NO2的體積為________L。(2)被還原的硝酸的物質(zhì)的量是________mol。(3)硝酸的物質(zhì)的量濃度是________mol·L－1。

HNO3～NO↑～3e－

n(NO)

3n(N