2018高中化学第四章非金属及其化合物4.4.3硝酸的氧化性课件新人教版必修1 .ppt

第3课时硝酸的氧化性,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu排在金属活动性顺序中氢之后。2.浓硫酸与Cu在常温下不反应,加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。3.从N元素的化合价上分析,HNO3只有氧化性。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、硝酸的酸性硝酸是一元强酸,具有酸的通性,但硝酸与金属反应一般不产生H2。二、强氧化性1.与金属的反应。浓硝酸与Cu反应的化学方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。稀硝酸与Cu反应的化学方程式为8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。2.与非金属反应。浓硝酸与木炭加热时反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)2H2O+4NO2+CO2。3.常温下,冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。4.王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物,体积比为13,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。,知识铺垫,新知预习,自主测试,三、不稳定性浓硝酸在受热或光照条件下易分解,化学方程式为4HNO34NO2+O2+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸,使硝酸常显黄色。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.下列关于硝酸的认识中,正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性答案:A,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减小,则该盐不可能是()A.FeCl3B.NaClC.KNO3D.Cu(NO3)2解析:A项,反应的离子方程式为2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+,铜粉溶解;C项、D项反应的离子方程式均为8H+2+3Cu=3Cu2+2NO+4H2O,铜粉溶解;B项不反应。答案:B,探究一,探究二,硝酸的强氧化性问题探究1.浓硝酸在受热或光照条件下易分解:4HNO34NO2+O2+2H2O,实验室该如何保存浓硝酸?答案:盛放在棕色细口瓶中,密封、避光、置于冷暗处保存。2.浓硝酸、稀硝酸与Cu的反应产物分别为NO2、NO,反应中稀硝酸中氮元素化合价降低较多,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强,对吗?答案:不对;浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。,探究一,探究二,4.浓硫酸、硝酸与铜反应的条件相同吗?答案:浓硫酸与铜反应需要加热,而浓(稀)硝酸与铜反应不需要加热。,探究一,探究二,思维建模硝酸的强氧化性1.本质HNO3具有强氧化性,是因为HNO3中+5价氮元素具有很强的得电子能力。2.表现(1)硝酸与金属的反应:除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。如3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO+2H2O。活泼金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,加热时反应。,探究一,探究二,(2)硝酸与非金属的反应:反应规律:非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或高价含氧酸+NO2+H2O。反应举例:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应:硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、等均能被HNO3氧化。,探究一,探究二,素能应用【典例1】下列说法正确的是()A.过量的铁与浓硝酸反应,其产物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2OB.1mol铜与足量的浓硝酸反应,消耗硝酸的物质的量为2molC.往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的颜色会由浅绿色变为棕黄色D.铁、铝在任何浓度的硝酸中都会钝化解析:过量的铁与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2,A项错误;1mol铜与足量的浓硝酸反应,消耗硝酸的物质的量为4mol,B项错误;铁、铝在浓硝酸中会钝化,但在稀硝酸中不会钝化,D项错误。答案:C,探究一,探究二,提能训练1下列各反应表明了HNO3的什么性质?,探究一,探究二,解析:由于硝酸的沸点比浓硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;碳和浓硝酸反应时+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;Na2CO3与硝酸反应生成碳酸表现了硝酸的强酸性;硝酸受热分解表现了不稳定性。答案:挥发性强氧化性、酸性强氧化性强酸性不稳定性,探究一,探究二,探究一,探究二,3.38.4gCu与一定量的浓硝酸反应,铜全部反应完后,收集到的气体在标准状况下的体积为17.92L,计算混合气体中NO2和NO的物质的量。,探究一,探究二,探究一,探究二,2.硝酸与金属反应的计算技巧(1)如果金属被HNO3溶解后,产生的NOx气体(NO2、NO)与O2充分混合后又用H2O恰好完全吸收,则金属失去的电子数等于消耗的O2得到的电子数。(2)如果金属被HNO3溶解后,再向溶液中滴加NaOH溶液使金属阳离子恰好完全沉淀,则金属失去电子的物质的量等于HNO3得到电子的物质的量,也等于生成氢氧化物时消耗的OH-的物质的量,因此,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-)=m(金属)+n(e-)17gmol-1因为MMn+,Mn+M(OH)n。,探究一,探究二,素能应用【典例2】将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:(1)NO的体积为L,NO2的体积为L。(2)待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入VmLamolL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为molL-1。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液g。,探究一,探究二,解析:(1)设生成NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。,V(NO)=0.26mol22.4Lmol-1=5.824L;V(NO2)=0.24mol22.4Lmol-1=5.376L。(2)由原子守恒得:,探究一,探究二,答案:(1)5.8245.376,(3)57.8,探究一,探究二,提能训练2在100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4molL-1和0.1molL-1,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是()A.0.15molL-1B.0.225molL-1C.0.35molL-1D.0.45molL-1,探究一,探究二,答案:B,1,2,3,4,5,1.欲迅速除去水壶底的水垢,又不损坏铝壶,最好选用()A.浓盐酸B.稀硝酸C.冷的浓硫酸D.冷的浓硝酸解析:选项中冷的浓硝酸能使铝钝化,不会损坏铝壶,同时硝酸可与水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反应以迅速除去水垢。答案:D,1,2,3,4,5,2.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()A.常温下都可用铝制容器贮存B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大解析:浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反应,露置在空气中,浓硝酸、浓硫酸的浓度都减小。答案:A,1,2,3,4,5,3.下列关于硝酸的叙述正确的是()A.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是酸性氧化物B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C.常温下铁与浓硝酸反应,产生大量的红棕色气体D.硝酸与铜的反应既表现出氧化性又表现出酸性解析:NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等,NO2不是酸性氧化物;硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,不生成氢气;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化现象。答案:D,1,2,3,4,5,4.从防止污染和减少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是(),解析:铜与浓硝酸反应生成NO2气体,铜与稀硝酸反应生成NO气体,NO2和NO都会造成大气污染;NO2和NO的产生也造成了硝酸利用率降低。铜与浓硫酸反应会产生SO2气体,SO2是一种常见的大气污染物,同时SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C选项最为合理。答案:C,1,2,3,4,5,5.将红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,有如下变化关系:,(1)推导出各物质的化学式:甲,乙,丙,A,B