2021-2022高中化學(xué)講義：第3章 第2節(jié) 課時(shí)3硝酸

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE13-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)3硝酸目標(biāo)與素養(yǎng)：1.掌握硝酸的性質(zhì)。(宏觀辨識(shí)）2.了解硝酸的用途以及人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)。(社會(huì)責(zé)任）一、硝酸1．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度特性無(wú)色液態(tài)刺激性ρHNO3＞ρH2O易揮發(fā)2?；瘜W(xué)性質(zhì)（1)酸的通性電離方程式為HNO3=H＋＋NOeq\o\al(－，3）。（2)不穩(wěn)定性①不穩(wěn)定性濃硝酸受熱或見光易分解，化學(xué)方程式為4HNO3eq\o(=，\s\up7（受熱或光照））4NO2↑＋O2↑＋2H2O。②保存方法：保存在棕色試劑瓶里，放置在陰涼處.微點(diǎn)撥：純硝酸為無(wú)色液體，由于HNO3分解產(chǎn)生的NO2又溶于其中，濃硝酸一般呈黃色；向濃硝酸中通入O2，可以消除其黃色。（3）強(qiáng)氧化性Fe、Al在常溫下不能溶于濃硝酸中，是因?yàn)镕e、Al不能與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)嗎?【提示】不是。Fe、Al等金屬跟濃硝酸在常溫下發(fā)生鈍化現(xiàn)象,因而不能溶解，但是鈍化不代表不反應(yīng)，而是在濃硝酸的作用下Fe、Al表面形成了一層致密的氧化膜，阻止了反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生；但在加熱條件下可以劇烈反應(yīng)。二、人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響1．含氮物質(zhì)的來源及危害2．減少人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境影響的措施(1)控制進(jìn)入大氣、陸地和海洋的有害物質(zhì)的數(shù)量。(2）增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)有害物質(zhì)的吸收能力。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）(1）用濃硝酸與Cu反應(yīng)制備NO2。 （)(2）汽車尾氣中的氮氧化物與碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生光化學(xué)煙霧的元兇. (）(3)氮氧化合物也可以形成酸雨。 （）［答案]（1)√（2）√（3)√2．濃硝酸常呈黃色的原因是（)A．濃硝酸易分解產(chǎn)生NOB．濃硝酸中混有Fe3＋C．濃硝酸易分解產(chǎn)生NO2D．濃硝酸易氧化單質(zhì)C［答案］C3．下列反應(yīng)中，硝酸既表現(xiàn)了氧化性又表現(xiàn)了酸性的是(）A．C＋濃硝酸 B．Cu＋稀硝酸C．CuO＋濃硝酸 D．NaOH＋HNO3［答案］B硝酸與金屬的反應(yīng)1。一般規(guī)律：金屬與硝酸反應(yīng)不生成H2.如：2HNO3（濃）＋Ag=AgNO3＋NO2↑＋H2O;4HNO3（稀)＋3Ag=3AgNO3＋NO↑＋2H2O。2．濃硝酸與Fe、Al的反應(yīng)3．稀硝酸與Fe反應(yīng)（2)反應(yīng)關(guān)系:4．濃硝酸與銅的反應(yīng)濃硝酸eq\o(→，\s\up7（足量Cu)）開始HNO3被還原為NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硝酸變稀，HNO3被還原為NO，向反應(yīng)后的溶液中加稀硫酸,NOeq\o\al(－，3)又被還原為NO?！镜淅?】下列關(guān)于硝酸的說法正確的是（)A．硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，主要是＋5價(jià)的氮得電子B．濃硝酸與濃鹽酸按3∶1的體積比混合，所得的混合物叫王水C．硝酸電離出的H＋能被Zn、Fe等金屬還原成H2D．常溫下,向濃硝酸中投入鐵片，會(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體[答案］A1．下列說法中，正確的是（)A．碳與濃硝酸反應(yīng)時(shí)，濃硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性B．在0.1mol·L－1的鹽酸中，K＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4）、NOeq\o\al(－，3）能大量共存C．56gFe與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e轉(zhuǎn)移的電子是3molD．室溫下，可用鋁槽車貯存或運(yùn)輸濃硝酸D［碳與濃硝酸反應(yīng)時(shí)生成CO2、NO2和H2O，HNO3全部被還原為NO2，則濃硝酸只表現(xiàn)氧化性,A錯(cuò)誤；在0.1mol·L－1鹽酸中存在大量H＋，在H＋存在下,Fe2＋與NOeq\o\al(－,3)因能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，B錯(cuò)誤；因Fe與硝酸反應(yīng)的相對(duì)量不知道，F(xiàn)e是否完全反應(yīng)或反應(yīng)后是生成Fe2＋還是生成Fe3＋都無(wú)法確定,故Fe轉(zhuǎn)移的電子數(shù)也無(wú)法確定,C錯(cuò)誤。］2．在濃硝酸中放入足量銅片,試回答下列問題：(1）反應(yīng)開始時(shí)的化學(xué)方程式為______________________________________________________，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________________________________________。(2）反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為______________________________________________________。(3）待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是______________________________________________________________________________________________。[解析]（1)反應(yīng)開始時(shí)，銅與濃硝酸反應(yīng)。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度不斷減小，反應(yīng)結(jié)束前實(shí)質(zhì)上是銅與稀硝酸反應(yīng)。(3）反應(yīng)停止后再加稀硫酸，則溶液中的NOeq\o\al（－，3)在酸性條件下，又能與過量的銅反應(yīng)，相當(dāng)于稀硝酸與銅反應(yīng)。［答案](1）Cu＋4HNO3（濃）=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O溶液逐漸變藍(lán)，有紅棕色氣體逸出(2)3Cu＋8HNO3(?。?3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（3）加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NOeq\o\al（－，3）結(jié)合成HNO3，又能與過量的Cu反應(yīng)硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算1。原子守恒：n（HNO3)＝n（NOeq\o\al(－,3))＋n(還原產(chǎn)物中氮原子)。2．電子守恒：硝酸與金屬反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，氮原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。3．電荷守恒：Mn＋和H＋所帶正電荷總數(shù)等于NOeq\o\al（－,3)所帶負(fù)電荷總數(shù).【典例2】9.7gCu和Zn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2。24L。將溶液稀釋為1L，測(cè)得溶液中的c(H＋)＝0.1mol·L－1，此時(shí)溶液中NOeq\o\al（－,3)的濃度為(）A．0。3mol·L－1 B．0.4mol·L－1C．0。2mol·L－1 D．0.6mol·L－1B[n（NO)＝0.1mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0。1mol×3＝0。3mol，因1molCu或Zn與硝酸反應(yīng)失去2mol電子,可知：n（Cu＋Zn)＝0。3mol÷2＝0.15mol，則n[Cu(NO3）2]＋n[Zn（NO3）2]＝0.15mol,其中所含n（NOeq\o\al(－,3)）＝0。3mol，溶液中c（HNO3)＝c(H＋）＝0。1mol·L－1，其中含n(NOeq\o\al（－,3))＝0。1mol,溶液中NOeq\o\al（－，3）的總濃度為eq\f(0.3mol＋0.1mol，1L）＝0。4mol·L－1。]例題中參加反應(yīng)的n（HNO3)等于多少？寫出計(jì)算過程。［答案]n(HNO3）還原＝n(氣體)＝0。1mol，n(HNO3)酸性＝2n［Cu（NO3）2］＋2n［Zn（NO3)2]＝0。3mol,故參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0。4mol。1．將1。92gCu和一定量的濃硝酸反應(yīng)，隨著Cu的不斷減少,反應(yīng)生成氣體的顏色逐漸變淺，當(dāng)Cu反應(yīng)完畢時(shí),共收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則反應(yīng)中消耗HNO3的物質(zhì)的量為（）A．1mol B．0.05molC．1。05mol D．0。11molD[銅和硝酸反應(yīng)，隨著HNO3濃度的減小,硝酸的還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低，銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2，而與稀硝酸反應(yīng)時(shí)則生成NO，故生成的氣體有NO2和NO,則n(NO2)＋n(NO）＝0。05mol，即被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.05mol，n(Cu）＝eq\f(1。92g，64g·mol－1)＝0。03mol,則生成n［Cu（NO3）2］＝0.03mol,可知表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量為0.03mol×2＝0.06mol,則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0。05mol＋0。06mol＝0.11mol。]2．已知鎂和稀硝酸反應(yīng)時(shí)，參加反應(yīng)的鎂和稀硝酸的物質(zhì)的量之比為2∶5，此時(shí)硝酸的還原產(chǎn)物可能是（)A．NO2 B．N2OC．N2O3 D．NO[答案]B1．現(xiàn)有下列物質(zhì),其中必須保存在棕色試劑瓶里的是(）①氯水②氨水③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿A．①②③ B．①③④C．僅①③ D．②⑤［答案]C[教師備選］下列塊狀金屬在常溫時(shí)，能全部溶于足量的濃硝酸的是()A．Au B．CuC．Al D．FeB［Au與濃硝酸不反應(yīng)，Al、Fe在常溫下遇濃硝酸鈍化，不能全部溶解,Cu能與濃硝酸反應(yīng)，能全部溶于足量的濃硝酸中.]2．下列反應(yīng)中硝酸只表現(xiàn)氧化性的是（)A．灼熱的炭與濃硝酸的反應(yīng)B．Cu與稀硝酸的反應(yīng)C．FeO與稀硝酸的反應(yīng)D．Fe（OH)3與硝酸的反應(yīng)A［灼熱的炭與濃硝酸的反應(yīng)中硝酸只作氧化劑；Cu與稀硝酸、FeO與稀硝酸的反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性；Fe(OH）3與硝酸的反應(yīng)中硝酸只表現(xiàn)酸性。]3．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．反應(yīng)劇烈程度：兩者相同B．消耗硝酸的物質(zhì)的量:前者多，后者少C．反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少B[濃硝酸與Cu反應(yīng)生成NO2：Cu＋4HNO3（濃)=Cu（NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,反應(yīng)劇烈，NO2為紅棕色；稀硝酸與Cu反應(yīng)生成NO：3Cu＋8HNO3（?。?3Cu(NO3）2＋2NO↑＋4H2O，反應(yīng)緩慢，NO為無(wú)色;反應(yīng)的Cu的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同。］4．下列離子方程式書寫正確的是（）A．Zn與稀硝酸反應(yīng)：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑B．Fe與過量稀硝酸反應(yīng)：3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al（－，3）=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OC．過量鐵粉與稀硝酸反應(yīng):Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－，3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OD．Cu與稀硝酸反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－，3）=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD［A項(xiàng)，不產(chǎn)生H2;B項(xiàng)，應(yīng)生成Fe3＋;C項(xiàng)，應(yīng)生成Fe2＋。]5．將一定質(zhì)量鐵粉加入裝有100mL某濃度的稀硝酸溶液中充分反應(yīng)。容器中剩有mg的鐵