硝酸的性質(zhì)計算題方法課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第二節(jié)氮及其化合物(3)

—硝酸(HNO3)高一化學(xué)備課組第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素一、硝酸的物理性質(zhì)【實驗】打開一瓶濃硝酸的瓶蓋，聞其氣味，觀察其揮發(fā)現(xiàn)象。顏色氣味狀態(tài)溶解性沸點揮發(fā)性無色有刺激性氣味液態(tài)與水互溶83℃易揮發(fā)常用濃硝酸密度為1.503g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)69%（瓶口白霧）一、硝酸的物理性質(zhì)久置濃硝酸呈黃色，為什么？

硝酸應(yīng)如何保存？二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1.不穩(wěn)定性見光或受熱易分解：實驗室常將濃硝酸保存在

試劑瓶中，

并放在

處。棕色陰涼（細(xì)口瓶，玻璃塞）4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O△或光照久置濃硝酸顯黃色？

因硝酸分解產(chǎn)生NO2溶于硝酸的緣故二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)2.硝酸具有酸的通性電離方程式，一元強酸使指示劑變色與

堿

反應(yīng)【→鹽+H2O】與堿性氧化物

反應(yīng)【→鹽+H2O】與金屬，但不產(chǎn)生氫氣【特殊】與一些鹽復(fù)分解Hint:濃HNO3

認(rèn)為仍有足夠的水，可認(rèn)為與稀硝酸同樣完全電離。二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性——

N+5價教材15頁[實驗5-8]例：與Cu反應(yīng)劇烈變細(xì)紅棕NO2緩慢變細(xì)無色NO（H+不可氧化Cu）二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性——

N+5價教材15頁[實驗5-8]例：與Cu反應(yīng)——實驗思考Q0：HNO3中哪個元素體現(xiàn)強氧化性?濃、稀硝酸誰氧化性更強？濃、稀硝酸均具有強氧化性，均源于+5價N元素；濃度越大，氧化性越強；

氧化性越強,其還原產(chǎn)物的價態(tài)越高。還原產(chǎn)物一般為:

HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO。氧化性:HNO3(濃)>HNO3(稀)二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性——

N+5價教材15頁[實驗5-8]例：與Cu反應(yīng)——實驗思考Cu＋4H+＋2NO3-

＝Cu2+＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8H+

＋2NO3-

＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2OQ1：書寫離子方程式時，濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸是否要拆?僅濃硫酸（作強氧化劑時）不拆，濃HCl、HNO3

均認(rèn)為有足夠的水，可認(rèn)為完全電離，可拆。3.硝酸具有強氧化性——

N+5價教材15頁[實驗5-8]例：與Cu反應(yīng)——實驗思考二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3Cu＋8H+

＋2NO3＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O-Q2:在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入KNO3，發(fā)現(xiàn)銅粉溶解，為什么？Q3:銅(過量)和稀硝酸反應(yīng)，一段時間后，反應(yīng)停止，加入稀硫酸，會繼續(xù)反應(yīng)嗎？不體現(xiàn)氧化性強氧

化性中性堿性酸性幾乎不體現(xiàn)氧化性，基本不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能與多數(shù)離子共存。3.硝酸具有強氧化性——

N+5價教材15頁[實驗5-8]例：與Cu反應(yīng)——實驗思考二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)Q2:在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入KNO3，發(fā)現(xiàn)銅粉溶解，為什么？Q3:銅(過量)和稀硝酸反應(yīng)，一段時間后，反應(yīng)停止，加入稀硫酸，會繼續(xù)反應(yīng)嗎？【練習(xí)】含H2SO4、HNO3各的混合溶液（?。?，加入足量的銅粉，最多可生成多少摩爾的NO?初

2.40.8(mol)轉(zhuǎn)化-2.4-0.6

3.硝酸具有強氧化性——

N+5價教材15頁[實驗5-8]例：與Cu反應(yīng)——實驗思考二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)Q4：NaOH尾氣吸收的反應(yīng)？【復(fù)習(xí)】濃硝酸—NO2

稀硝酸—NO+接觸空氣產(chǎn)生NO2

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性——

N+5價A.與金屬反應(yīng)濃、稀硝酸均能與大多數(shù)金屬反應(yīng)（鉑、金不反應(yīng)），但一般不生成氫氣，金屬元素先被氧化為最高價態(tài)的硝酸鹽。常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化（表面氧化）；當(dāng)加熱時，鐵、鋁會與濃硝酸進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。【可以用鋁槽車運濃H2SO4、濃HNO3】硝酸濃度越低，還原產(chǎn)物價態(tài)越低。

Eg.高考不掌握的例子——更多不同濃度Zn+4HNO3(濃)=Zn(NO3)2+______+2H2O3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+______+4H2O4Zn+10HNO3(更稀)=4Zn(NO3)2+______+5H2O4Zn+10HNO3(極稀)=4Zn(NO3)2+_________+3H2O2NO2↑2NO↑N2O↑NH4NO3硝酸濃度越低，還原產(chǎn)物價態(tài)越低。要知道二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性——

N+5價C.與其他還原劑反應(yīng)例如，能將Fe2+(→Fe3+)、H2S(→S)、Na2SO3(→Na2SO4)等氧化。C+4HNO3(濃)＝CO2↑+4NO2↑+2H2OB.與非金屬反應(yīng)濃HNO3也能與一些非金屬單質(zhì)反應(yīng)（加熱時，可氧化碳），非金屬元素被氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性——

N+5價二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性與銅反應(yīng)與Mg/Zn等活潑金屬常溫時，與Fe、Al反應(yīng)【加熱不鈍化】與鉑/金

反應(yīng)與碳反應(yīng)條件還原產(chǎn)物稀硫酸等非氧化性酸不反應(yīng)置換出H2/不反應(yīng)濃硫酸加熱SO2還原為SO2鈍化(+少量SO2)/加熱反應(yīng)稀硝酸/NO還原為NO等還原為NO/不反應(yīng)濃硝酸/NO2還原為NO2鈍化(+少量NO2)/加熱反應(yīng)硫酸、硝酸的氧化性規(guī)律氧化性酸二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)3.硝酸具有強氧化性與銅反應(yīng)與Mg/Zn等活潑金屬常溫時，與Fe、Al反應(yīng)【加熱不鈍化】與鉑/金

反應(yīng)與碳反應(yīng)條件還原產(chǎn)物稀硫酸等非氧化性酸不反應(yīng)置換出H2/不反應(yīng)濃硫酸加熱SO2還原為SO2鈍化(+少量SO2)/加熱反應(yīng)稀硝酸/NO還原為NO等還原為NO/不反應(yīng)濃硝酸/NO2還原為NO2鈍化(+少量NO2)/加熱反應(yīng)硫酸、硝酸的氧化性規(guī)律氧化性酸與金屬活動性處于H之前的金屬反應(yīng)，置換出H2

KCaNaMgAlZnFeZnPb

H

CuHgAgPtAu

加熱

下能與多數(shù)金屬和非金屬單質(zhì)反應(yīng)，放出SO2能與多數(shù)金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般放出NO能與多數(shù)金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般放出NO2Fe/Al表面鈍化需“冷+濃”的硫酸或硝酸二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)王水

濃HCl和濃HNO3

(體積比3:1)混合，能使一些不溶于硝酸的金屬如Au、Pt等溶解。玻爾

玻爾，丹麥物理學(xué)家，曾獲得諾貝爾獎。二戰(zhàn)中，玻爾被迫離開將要被德國占領(lǐng)的祖國。為了表示重返祖國的決心，他將諾貝爾金質(zhì)獎?wù)氯芙庠谕跛铮b于玻璃瓶中，然后將它放在柜面上。后來，納粹分子竄進(jìn)玻爾的住宅，那瓶溶有獎?wù)碌娜芤壕驮跀橙说难燮さ紫?。?zhàn)爭結(jié)束后，玻爾又從溶液中還原提取出金，并重新鑄成獎?wù)?。新鑄成的獎?wù)嘛@得更加燦爛奪目，因為它凝聚著玻爾對祖國無限的熱愛和無窮智慧。延伸閱讀Hint（不要求）：濃HNO3

體現(xiàn)氧化性；Cl–

提供配體；形成PtCl62–、AuCl4–等離子。三、硝酸的用途氮肥硝化纖維塑料炸藥染料拋光液四、硝酸的工業(yè)制法相關(guān)反應(yīng)方程式為:(1)NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO:

。(2)NO進(jìn)一步氧化生成NO2:

。(3)用水吸收NO2生成HNO3:

。4NH3+5O2===4NO+6H2O催化劑教材16頁“思考與討論”【復(fù)習(xí)】課堂練習(xí)1.欲通過以下裝置證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是NO(1)設(shè)計裝置A的目的是什么？

為達(dá)到此目的，應(yīng)如何操作？利用生成的CO2趕盡裝置內(nèi)空氣，避免對NO的檢驗造成干擾；打開止水夾K，至C中出現(xiàn)白色渾濁

(2)在(1)中的操作后，將裝置B

中銅絲插入稀硝酸，微熱，在

裝置B中會觀察到何現(xiàn)象？Cu變細(xì)，溶液變藍(lán)色，Cu表面產(chǎn)生無色氣泡課堂練習(xí)1.欲通過以下裝置證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是NO(3)裝置E和F的作用是什么？

其操作方法是什么？將F中的空氣推入E中。如E中無色氣體變紅棕，

證明反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是NO。(4)裝置D的作用是？NaOH(aq)吸收多余的氮氧化物，

防止污染空氣。同時防倒吸。課堂練習(xí)

硝酸與金屬反應(yīng)的計算僅有硝酸單一酸時n(原HNO3)=x·n[M(NO3)x]+n(NO/NO2)+n(剩HNO3)課堂練習(xí)2.相同質(zhì)量的銅片分別與過量的體積相同的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),兩者相比較，相等的是(

)A.銅片完全消耗時所用的時間B.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)C.反應(yīng)所消耗硝酸的物質(zhì)的量D.反應(yīng)生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B解析:A：相同質(zhì)量銅，硝酸濃度不同，反應(yīng)速率不同，所用的時間不等；B：銅物質(zhì)的量相同，都生成硝酸銅，都是由0價升高到+2價，失去電子數(shù)相同，故反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等，故B正確;C、D：與濃硝酸反應(yīng)：Cu～4HNO3～2NO2；與稀硝酸反應(yīng):3Cu～8HNO3～2NO，等物質(zhì)的量的銅反應(yīng)所消耗硝酸的物質(zhì)的量不同，生成的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)不同；課堂練習(xí)3.向800mL稀硝酸中加入一定質(zhì)量鐵粉，鐵粉完全溶解后，放出NO氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，同時溶液質(zhì)量增加18.6g。下列判斷正確的是(

)A.反應(yīng)后的溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1B.原溶液中投入鐵粉物質(zhì)的量是0.5molC.原溶液中HNO3的濃度是4.0mol·L-1D.反應(yīng)后的溶液中還可溶解16.0g銅A得失電子守恒物料守恒(元素、質(zhì)量)N得電子：0.5×3=1.5mol設(shè)：生成Fe2+x

mol，F(xiàn)e3+ymolFe失電子：2x+3y=1.5mol56(x+y)–0.5×30=18.6g故Fe2+0.3mol、Fe3+0.3moln(原HNO3)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(NO/NO2)=0.6+0.9+0.5=2.0mol,故c0=2.5mol/L有Fe2+存在，除非題目明示，一般認(rèn)為H+和NO3-應(yīng)至少消耗完一個?！颈绢}H+消耗完了】單元考題32.0g銅與160.0mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解生成Cu(NO3)2，產(chǎn)生的NO2和NO混合氣體體積為8.96L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。請計算：(1)

NO2與NO的體積比為多少？(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入600mL2.0mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為多少？法1：方程式設(shè)未知數(shù)求解【繁瑣】Cu

+

4HNO3=

Cu(NO3)2+

2NO2↑

+

2H2O

3Cu

+

8HNO3=

3Cu(NO3)2+

2NO↑

+

4H2O-X-4X+X+2X-3y-8y+3y+2y(mol)消耗銅：x+3y=0.5molNO與NO2：2x+2y=0.4molx=0.05moly=0.15molV(NO2)/V(NO)=1:3n(NaOH)=1.2mol=n(剩HNO3)+2·n[Cu(NO3)2]=(0.16·c–4x–8y)+2·(x+3y)

得c=(1.2+2x+2y)/0.16=10mol/L單元考題32.0g銅與160.0mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解生成Cu(NO3)2，產(chǎn)生的NO2和NO混合氣體體積為8.96L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。請計算：(1)

NO2與NO的體積比為多少？(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入600mL2.0mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為多少？法2：守恒法【重要】2·n(Cu)=3a+1b=0.5mol設(shè)NOamol，NO2bmol，a+b=0.4mol得失電子守恒N原子守恒n(原HNO3)=2·n[Cu(NO3)2]+n(剩HNO3)+n(NO/NO2)

=n(NaOH)+n(NO/NO2)=1.2mol+0.4mola=0.3molb=0.1moln(原HNO3)=1.6molV(NO2)/V(NO)=1:3c(原HNO3)=10mol/L

向100mL

1.0mol/L

硝酸溶液中加入Fe、Fe2O3混合物，充分反應(yīng)后，放出氣體(全為NO,標(biāo)況)0.224L，測得c(H+)=0.2mol/L，且Fe只以Fe2+存在。求：(1)n(Fe)/n(Fe2O3)=？(2)使Fe2+完全沉淀為Fe(OH)2，加入n(NaOH)=？周一題—《作業(yè)本p44》2·n(Fe)=3·n(NO)+2·n(Fe2O3)得失電子守恒N原子守恒得x=，。故n(Fe)/n(Fe2O3)=13:4。本題不好，高中認(rèn)為Fe2+、H+和NO3-不可三者同時大量共存設(shè)Fex

mol，F(xiàn)e2O3ymol即2x=0.03+2yn(原HNO3)=2·n[Fe(NO3)2]+n(剩HNO3)+n(NO)N原子守恒n(NaOH)=n(剩HNO3)+2·n[Fe(NO3)2]=n(原HNO3)–n(NO)=0.09mol周末題—《導(dǎo)與練》混合酸？

向50mL稀硫酸/稀硝酸混合溶液中逐漸加入鐵粉，加入鐵粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)況)之間關(guān)系如圖所示，每段只對應(yīng)一個反應(yīng)。下列說法正確的是(

D

)OA段的氣體為H2B.AB段的反應(yīng)為置換反應(yīng)C.混合溶液c(HNO3)=0.5mol/L