江蘇省如皋市第二中學(xué)2013-2014學(xué)年高中化學(xué) 硝酸氧化性的探究學(xué)案 新人教版必修1

課題3硝酸氧化性的探究【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解硝酸的強氧化性，硝酸分別與Cu、C的反應(yīng)。2．認(rèn)識濃硝酸在常溫下與鐵、鋁的鈍化作用。【活動過程】活動一：探究硝酸的強氧化性1．按照下表進行實驗探究，并完成實驗報告。編號實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(或化學(xué)方程式)⑴將繞成螺旋狀的銅絲插入濃硝酸的試管中，待觀察到現(xiàn)象后，將銅絲拔出⑵將繞成螺旋狀的銅絲插入稀硝酸的試管中，待觀察到現(xiàn)象后，將銅絲拔出⑶將一小塊木炭在酒精燈上加熱至紅熱，投入盛有濃硝酸的試管中⑷將一段除去表面氧化膜的光亮鐵圈(或鋁圈)用細鐵絲系好，輕輕放到盛有濃硝酸的燒杯中，片刻后小心取出，再浸入硫酸銅溶液中，取出后用玻璃棒輕輕敲擊鐵圈(或鋁圈)，觀察變化2．從上面的實驗可以看出，硝酸的濃度與還原產(chǎn)物的化合價有什么關(guān)系？3．對銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液顏色成因的探究。分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色。⑴某同學(xué)提出這可能是Cu2+濃度差異的結(jié)果，你同意這種看法嗎？原因是什么？⑵另一同學(xué)提出溶液呈“綠色”是因為硝酸銅溶液中溶有NO2，藍色的Cu(H2O)42+與棕黃色NO2混合色為綠色，請你設(shè)計一個實驗證明之。4．對濃、稀硝酸氧化性強弱的探究。編號實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論⑴將少量石蕊試液加入稀硝酸中⑵將少量石蕊試液加入濃硝酸中活動二：認(rèn)識硝酸與其他物質(zhì)的反應(yīng)中表現(xiàn)的強氧化性1．根據(jù)硝酸與銅、碳反應(yīng)表現(xiàn)出來的規(guī)律，預(yù)測下列反應(yīng)（用離子方程式表示）。⑴稀硝酸與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)：⑵濃硝酸與四氧化三鐵反應(yīng)：⑶鐵與過量的稀硝酸反應(yīng)：⑷二氧化硫與濃硝酸反應(yīng)：2．金屬與硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物既與濃度有關(guān)，還與參與反應(yīng)的金屬的活動性等因素有關(guān)。若1.2g的金屬鎂恰好與120mL1mol/L硝酸完全反應(yīng)。試通過計算分析硝酸的還原產(chǎn)物是什么？活動三：認(rèn)識硝酸的其他性質(zhì)及其應(yīng)用1．下列實驗事實體現(xiàn)了硝酸的什么性質(zhì)？編號實驗事實硝酸的性質(zhì)化學(xué)方程式⑴濃硝酸受熱或光照條件下分解，產(chǎn)生紅棕色氣體⑵用稀硝酸溶解附著在試劑瓶內(nèi)壁的碳酸鈣沉淀⑶氧化亞鐵溶于稀硝酸2．用以下三種途徑來制取等質(zhì)量的硝酸銅：途徑⑴：銅跟濃硝酸反應(yīng)；途徑⑵：銅跟稀硝酸反應(yīng)；途徑⑶：銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。請你對三種途徑消耗試劑的量進行比較，并得出結(jié)論?！菊n堂反饋】1．下列塊狀金屬在常溫下能全部溶于足量濃硝酸的是A．AuB．CuC．AlD．Fe2．下列反應(yīng)中，既表現(xiàn)了硝酸的氧化性，有表現(xiàn)了按酸性的是A．銅與濃硝酸B．氧化亞鐵與稀硝酸C．氧化銅與稀硝酸D．硫與濃硝酸3．某學(xué)生配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸液，將濃硫酸較快地加入到濃硝酸中時，在容器口產(chǎn)生大量白霧，跟解釋這一現(xiàn)象無關(guān)的敘述是A．硝酸具有揮發(fā)性B．濃硫酸與水作用放出大量的熱C．濃硫酸具有強氧化性D．硝酸蒸氣容易吸收空氣中的水蒸氣4．稀硫酸中插入一塊銅片，要使銅片銹蝕加快，往其中加入的試劑是A．稀鹽酸B．Na2SO4C．5．欲迅速除去水壺底的水垢，又不損害鋁壺，最好選用A．濃鹽酸B．稀硝酸C．冷的濃硫酸D．冷的濃硝酸6．取三張藍色石蕊試紙放在玻璃棒上，然后分別滴加65％的HNO3，98.3％的H2SO4和新制氯水，三張試紙最后呈現(xiàn)的顏色是A．白、紅、白B．紅、黑、紅C．紅、紅、紅D．白、黑、白7．某溶液100mL，其中含硫酸0.03mol，硝酸0.04mol，若在該溶液中投入1.92g銅粉微熱，反應(yīng)后放出一氧化氮氣體約為A．0.02molB．0.01molC．0.015molD．無法計算8．某課外活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NO，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。實驗步驟如下：①檢查裝置的氣密性；②向試管中加入一定量碳酸鈣固體；③向試管中加入過量的稀硝酸，并迅速蓋上帶銅絲和導(dǎo)管的橡皮塞；④等反應(yīng)完全后，將導(dǎo)管插入試管內(nèi)接近液面；⑤將銅絲插入到溶液中；⑥用注射器向試管內(nèi)推入氧氣（或空氣）。請回答下列問題：⑴實驗中加入碳酸鈣的作用是。⑵實驗中推入氧氣或空氣的目的是。9．將紅熱固體單質(zhì)甲投入顯黃色的溶液乙中，劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A，A在常溫下不與空氣反應(yīng)，根據(jù)下圖所示的變化關(guān)系填空：⑴甲是，乙是，丙是；⑵混合氣體A的主要成分是；⑶氣體B是，藍色溶液是；⑷甲與乙反應(yīng)時的化學(xué)方程式是；⑸若將氣體A依次通過澄清石灰水和Ba(OH)2溶液的洗氣瓶，發(fā)現(xiàn)氣體經(jīng)過石灰水時顏色消失，并無沉淀產(chǎn)生，氣體通過Ba(OH)2溶液時，產(chǎn)生白色沉淀。寫出通過石灰水洗氣瓶時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。課題3硝酸氧化性的探究【活動結(jié)果】活動一：硝酸強氧化性的探究1．⑴不加熱即很快發(fā)生反應(yīng)，銅絲表面產(chǎn)生氣泡，放出紅棕色氣體，溶液變綠色濃硝酸被銅還原為NO2，化學(xué)方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O⑵開始反應(yīng)較慢，然后逐漸加快。銅絲表面產(chǎn)生氣泡，在試管口氣體變?yōu)榧t棕色，溶液變藍色硝酸被還原為NO，化學(xué)方程式為：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑶木炭在試管中跳動，同時產(chǎn)生紅棕色氣體濃硝酸被還原為NO2，化學(xué)方程式為：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O⑷從濃硝酸中取出以及從濃硫酸溶液中取出時，鐵圈（或鋁圈）表面均無明顯變化，敲擊鐵圈（或鋁圈）后，鐵圈（或鋁圈）立即變紅色鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化，表面形成一層致密的氧化膜，不能和硫酸銅反應(yīng)，敲擊鐵圈（或鋁圈），氧化膜被破壞，內(nèi)層的鐵被暴露和硫酸銅反應(yīng)生成銅。2．硝酸濃度越大，其還原產(chǎn)物中氮元素的價態(tài)越高，硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物中氮元素的價態(tài)越低。3．⑴不同意，溶液中Cu2+濃度基本相等。⑵加熱或向溶液中通入O2，觀察溶液的顏色是否由綠色變?yōu)樗{色。4．⑴溶液變紅紅色⑵溶液先變紅后褪色結(jié)論：濃硝酸的氧化性強于稀硝酸?；顒佣赫J(rèn)識硝酸與其他物質(zhì)的反應(yīng)中表現(xiàn)的強氧化性1．⑴3SO32—＋2NO3—＋2H＋＝3SO42—＋2NO↑＋H2O⑵Fe3O4＋NO3—＋10H＋＝3Fe3＋＋NO2↑＋5H2O⑶Fe＋NO3—＋4H＋＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O⑷SO2＋2NO3—＝SO42—＋2NO2↑2．N2活動三：認(rèn)識硝酸的其他性質(zhì)及應(yīng)用1．⑴不穩(wěn)定性4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O⑵酸性CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑⑶強氧化性、酸性3FeO＋10HNO3＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O2．三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等，所消耗的硝酸的物質(zhì)的量：途徑⑴＞途徑⑵＞途徑⑶途徑⑶最好【課堂反饋】１.B2.AB3.C4.CD5.D6.D