高中化學(xué) 專題4 第二單元 第三課時(shí)硝酸的性質(zhì) 蘇教必修1

第三課時(shí)硝酸的性質(zhì)編輯ppt新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、硝酸的性質(zhì)和用途1．物理性質(zhì)純凈的硝酸是一種無色、有________氣味、___________

(沸點(diǎn)為83℃)的液體，易溶于水。質(zhì)量分?jǐn)?shù)在98%以上的硝酸濃溶液，刺激性易揮發(fā)編輯ppt在空氣中由于揮發(fā)出HNO3吸水而產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，因而叫“發(fā)煙硝酸”。工業(yè)硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為_____________。硝酸常因溶有少量__________而略顯黃色。69%NO2編輯ppt想一想“發(fā)煙硝酸”的“煙”是固體小顆粒嗎？濃硝酸為什么是黃色的？提示：“發(fā)煙硝酸”的“煙”是硝酸溶液小液滴；濃硝酸不穩(wěn)定，分解產(chǎn)生的NO2溶解在硝酸中的顏色。編輯ppt2.化學(xué)性質(zhì)(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將銅片置于具支試管的底部，通過分液漏斗加入2mL濃硝酸，將產(chǎn)生的氣體通入倒置于水槽里充滿水的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象銅與濃硝酸劇烈反應(yīng),放出_________氣體,_______

氣體遇水轉(zhuǎn)化為________氣體，試管內(nèi)溶液由無色變?yōu)開_____色常溫時(shí)濃硝酸可以與銅反應(yīng),濃硝酸的還原產(chǎn)物是_______紅棕色紅棕色無色藍(lán)NO2編輯ppt實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論在上述裝置中，從分液漏斗向試管內(nèi)加5mL水，稀釋硝酸，繼續(xù)收集產(chǎn)生的氣體,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象銅與稀硝酸反應(yīng)較緩慢，放出____色氣體常溫時(shí)稀硝酸可以與銅反應(yīng)，稀硝酸的還原產(chǎn)物是______無NO編輯ppt(2)化學(xué)性質(zhì)＋2H2OCu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

＋4NO2↑＋2H2O編輯ppt3．用途：硝酸是一種重要的_______原料，常用來制造氮肥、染料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。二、硝酸的工業(yè)制法

化工編輯ppt特別提醒在吸收塔中二氧化氮被吸收生成硝酸的同時(shí),也會(huì)生成一氧化氮，作為尾氣大部分可循環(huán)利用，提高經(jīng)濟(jì)效益；剩余的部分不能直接排放，一般用堿液吸收，以防污染空氣。編輯ppt自主體驗(yàn)1．某學(xué)生配制濃硫酸和濃硝酸的混合液,將濃硫酸較快地加入到濃硫酸中時(shí)，在容器口產(chǎn)生大量的白霧。與解釋這一現(xiàn)象無關(guān)的敘述是(

)A．濃硫酸和水作用放出大量的熱B．硝酸具有揮發(fā)性C．硝酸蒸氣易溶于空氣中水蒸氣D．濃硫酸有強(qiáng)氧化性編輯ppt解析：選D。濃硫酸的強(qiáng)氧化性與此現(xiàn)象無關(guān)。編輯ppt答案：(1)易揮發(fā)性(2)酸性、強(qiáng)氧化性(3)強(qiáng)氧化性(4)酸性(5)不穩(wěn)定性編輯ppt要點(diǎn)突破講練互動(dòng)探究導(dǎo)引1金屬活動(dòng)性順序中H之前的金屬(如Zn)與硝酸反應(yīng)能產(chǎn)生H2嗎？提示：不會(huì)產(chǎn)生H2，只能生成NO2或NO。要點(diǎn)一硝酸的強(qiáng)氧化性規(guī)律編輯ppt探究導(dǎo)引2淺綠色的Fe(NO3)2溶液中滴入稀硫酸之后有何變化？為什么？編輯ppt要點(diǎn)歸納1．硫酸和硝酸的對(duì)比酸硝酸硫酸濃硝酸稀硝酸濃硫酸稀硫酸分類揮發(fā)性、強(qiáng)氧化性酸難揮發(fā)、強(qiáng)氧化性酸難揮發(fā)、非氧化性酸與金屬反應(yīng)被還原為低價(jià)態(tài)氮一般生成SO2生成H2(氫以前的金屬)編輯ppt酸硝酸硫酸濃硝酸稀硝酸濃硫酸稀硫酸與非金屬反應(yīng)被還原為低價(jià)態(tài)氮一般生成SO2一般不反應(yīng)還原產(chǎn)物一般是NO2一般是NO一般生成SO2生成H2特性強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定性吸水性(作干燥劑)、脫水性、強(qiáng)氧化性酸性編輯ppt特別提醒①HNO3、H2SO4、HCl在化學(xué)反應(yīng)過程中,其濃度的變化往往引起反應(yīng)實(shí)質(zhì)的變化，解題時(shí)應(yīng)充分重視。②因濃硫酸具有脫水性,濃硝酸具有漂白性,在pH試紙上分別滴加稀硫酸、濃硫酸、稀硝酸、濃硝酸，看到的現(xiàn)象分別是：編輯ppt物質(zhì)稀硫酸濃硫酸稀硝酸濃硝酸現(xiàn)象變紅先變紅后變黑變紅先變紅后褪色(變白)編輯ppt2.金屬與硝酸反應(yīng)的一般規(guī)律(1)金屬與硝酸反應(yīng),硝酸的還原產(chǎn)物可以為:NO2、NO、N2O、NH3、NH4NO3等，HNO3的濃度越低，還原產(chǎn)物中氮的價(jià)態(tài)越低，但不會(huì)生成H2。由于生成的NO很易被空氣中的氧氣氧化，故很難觀察到無色的NO。因此若要觀察到NO，在裝置設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮使生成的氣體不與空氣接觸。編輯ppt(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時(shí)，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也會(huì)發(fā)生改變，如Cu與濃硝酸反應(yīng)開始生成NO2，硝酸濃度變稀后會(huì)生成NO氣體。(3)反應(yīng)中部分硝酸作氧化劑被還原，部分硝酸起酸的作用生成硝酸鹽(硝酸與非金屬反應(yīng)，一般只顯氧化性)。編輯ppt特別提醒硝酸的氧化性強(qiáng)弱不是由HNO3還原產(chǎn)物中氮元素化合價(jià)改變的多少來決定，而是由硝酸中氮原子得電子的難易程度來決定，一般濃度越大，硝酸的氧化能力越強(qiáng)。編輯ppt編輯ppt編輯ppt即時(shí)應(yīng)用1．在濃硝酸中放入銅片：(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)若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為___________________________。編輯ppt(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____________________________________。編輯ppt編輯ppt探究導(dǎo)引1

在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化有何規(guī)律？提示：升降總價(jià)數(shù)相等(失得電子數(shù)相等)。探究導(dǎo)引2

如何配平NH3被催化氧化成NO的反應(yīng)方程式？提示:根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等來進(jìn)行配平.要點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)方程式的配平和計(jì)算編輯ppt編輯ppt要點(diǎn)歸納1．配平原則(1)質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后元素種類和原子個(gè)數(shù)不變。(2)電子守恒：氧化劑、還原劑得失電子數(shù)相等或元素化合價(jià)升降總數(shù)相等。(3)電荷守恒：離子方程式中等號(hào)兩邊電荷總數(shù)相等。編輯ppt2．配平步驟以反應(yīng)Cu＋HNO3(稀)——Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O為例，第一步：標(biāo)變價(jià)正確寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，分別標(biāo)出化合價(jià)有變化的元素的價(jià)態(tài)，這是配平的基礎(chǔ)。

編輯ppt第二步：列變化標(biāo)出元素化合價(jià)升高與降低的數(shù)值，這是配平的關(guān)鍵。編輯ppt第三步：求總數(shù)求出化合價(jià)升高數(shù)值與降低數(shù)值的最小公倍數(shù)，該數(shù)即為化合價(jià)升降的總數(shù)。編輯ppt第四步：配化學(xué)計(jì)量數(shù)找出為使其化合價(jià)升、降總數(shù)相等應(yīng)乘以的最簡(jiǎn)數(shù)。該數(shù)即分別為氧化劑和還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)，并通過觀察法根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒給化合價(jià)未改變的原子或離子添上化學(xué)計(jì)量數(shù)。3Cu＋8HNO3(稀)——3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O編輯ppt第五步：細(xì)檢查檢查方程式兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)是否相等.屬于離子反應(yīng)的還要檢查方程式兩邊離子所帶電荷總數(shù)是否相等，然后把短線改為等號(hào).3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O編輯ppt3．氧化還原反應(yīng)的計(jì)算對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等，即得失電子守恒，列出守恒關(guān)系式求解。其解題的一般步驟為：(1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。編輯ppt(2)找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)。(注意化學(xué)式中離子的個(gè)數(shù))(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))。編輯ppt即時(shí)應(yīng)用編輯ppt解析：(1)編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt題型探究權(quán)威預(yù)測(cè)題型1硝酸的性質(zhì)

下圖所示是木炭與濃硝酸的反應(yīng)，并檢驗(yàn)生成的氣體和反應(yīng)的熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，它具有無污染、現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)。具支試管A中所盛固體下層是無水CaCl2(作載體不參加反應(yīng))，上層是紅熱的木炭。例1編輯ppt實(shí)驗(yàn)時(shí)慢慢將濃硝酸滴到木炭上，反應(yīng)即開始進(jìn)行，且能長(zhǎng)時(shí)間劇烈反應(yīng)。編輯ppt請(qǐng)回答下列問題。(1)寫出木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)中具支試管A內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________________________。(3)試管B內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是________，寫出澄清石灰水中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。編輯ppt(4)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)臨近結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴管中的濃硝酸難以滴下。若要再滴入幾滴濃硝酸使木炭反應(yīng)完全，最簡(jiǎn)單的辦法是____________________________________。編輯ppt【解析】(2)無水CaCl2充分吸收產(chǎn)生的H2O及濃硝酸中的水，試管A中產(chǎn)生大量的紅棕色氣體；(3)水濕的棉花充分吸收NO2(產(chǎn)生NO)，使CO2進(jìn)入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁；(4)將整個(gè)體系中的氣體盡量溶于溶液中，使體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小。編輯ppt【答案】(1)C＋4HNO3(濃)===4NO2↑＋CO2↑＋2H2O(2)炭塊保持紅熱，試管內(nèi)有紅棕色氣體生成(3)石灰水變渾濁Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O(4)搖動(dòng)試管B，使上部的氣體溶于石灰水(其他答案合理也可)編輯ppt【名師點(diǎn)睛】硝酸的強(qiáng)氧化性與硫酸相比有相似之處，也有明顯的差別：①濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，而稀硫酸不具有強(qiáng)氧化性。②一般金屬(除Fe、Al)在常溫下即可與硝酸發(fā)生反應(yīng)(但有時(shí)為了提高反應(yīng)速率而加熱)，而濃硫酸與不活潑金屬反應(yīng)時(shí)需要加熱。③濃硫酸的還原產(chǎn)物是SO2，而濃、稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO2、NO。編輯ppt另外，還要注意濃硫酸中主要是H2SO4分子,濃、稀硝酸中則沒有HNO3分子存在，故濃硫酸參加的反應(yīng)不能寫出離子方程式，而硝酸則可以。編輯ppt題型2氧化還原反應(yīng)方程式的配平與計(jì)算例2編輯ppt(1)寫出并配平該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。(2)反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了________、________性質(zhì)。(3)反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2mol氣體，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________mol。(4)若1mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量增加，原因是__________。編輯ppt編輯ppt(3)若產(chǎn)生0.2mol的氣體(NO)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為(5－2)×0.2mol＝0.6mol。(4)1molCu2O還原濃HNO3的量大于稀HNO3的量，因?yàn)闈狻⑾NO3的還原產(chǎn)物分別是NO2、NO，生成NO2時(shí)消耗HNO3的量多。編輯ppt【答案】(1)14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O(2)酸性氧化性(3)0.6(4)使用了較濃的硝酸，產(chǎn)物中有部分二氧化氮生成編輯ppt【名師點(diǎn)睛】

(1)解答氧化還原反應(yīng)方程式的配平問題時(shí)①首先確定氧化劑和還原產(chǎn)物，還原劑和氧化產(chǎn)物；②根據(jù)“化合價(jià)升降總數(shù)”相等確定氧化劑和還原劑的計(jì)量系數(shù)或還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的計(jì)量系數(shù)；編輯ppt③根據(jù)“原子個(gè)數(shù)守恒”確定還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的計(jì)量系數(shù)或氧化劑和還原劑的計(jì)量系數(shù)；④根據(jù)“原子個(gè)數(shù)守恒”確定其他物質(zhì)的系數(shù)；(2)解答有關(guān)硝酸作氧化劑的題目時(shí)，采用N原子守恒或電子守恒簡(jiǎn)化解題過程。銅與濃硝酸反應(yīng)可能產(chǎn)生多種氣體(NO2、NO等)，編輯ppt若求反應(yīng)HNO3的量，可巧抓“N”守恒；n(HNO3)＝n(氣體)＋2n[Cu(NO3)2]。硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算題一直是高考熱點(diǎn)。有三點(diǎn)特別重要：一是反應(yīng)中硝酸扮演兩種角色；氧化劑和酸(生成硝酸鹽)；二是把握原子守恒、電子守恒等關(guān)系列等式；三是運(yùn)用極限法、討論法等數(shù)學(xué)思維方法靈活處理問題。編輯ppt熱點(diǎn)示例思維拓展?jié)?、稀硝酸氧化性?qiáng)弱的探究【經(jīng)典案例】某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。編輯ppt編輯ppt可選藥品：濃硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O.(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中，裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是______、________、________。編輯ppt(2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后____________________________________。(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。(4)裝置②的作用是___________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。編輯ppt(5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(選填序號(hào)字母)________。編輯ppta．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化c．向該綠色溶液中通入氮?dú)猓^察顏色變化d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化【解析】本題主要考查硝酸的性質(zhì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的能力。編輯ppt(1)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，裝置⑤收集NO，裝置⑥中盛放氫氧化鈉溶液吸收NO2,因?yàn)橐?yàn)證稀硝酸不能氧化NO，所以裝置③中應(yīng)該盛放稀硝酸。(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃硝酸之前需要通入一段時(shí)間CO2以趕走裝置中的空氣，同時(shí)