高中化学 第4章 第4节 第2课时硫酸和硝酸的氧化性课件 新人教版必修1.ppt

第2课时硫酸和硝酸的氧化性 1 用方程式表示酸雨的成因 温故 2 酸的通性有哪些 答案 酸的通性 以稀硫酸为例 1 能使酸碱指示剂变色 2 能跟多种活泼的金属发生反应 生成盐和氢气 zn h2so4 znso4 h2 3 能跟某些金属氧化物发生反应 生成盐和水 cuo h2so4 cuso4 h2o 4 能跟某些盐发生反应 生成另一种酸和另一种盐 bacl2 h2so4 baso4 2hcl 5 能跟碱发生中和反应 生成盐和水 2naoh h2so4 na2so4 2h2o 1 什么是 吸水性 脱水性 二者有什么区别 答案 1 如果与浓硫酸接触的物质中确实存在水分子 就是吸水性 如浓硫酸能使cuso4 5h2o由蓝变白 2 如果与浓硫酸接触的这种物质中根本不存在水分子 仅含氢元素和氧元素 那就是脱水性了 如浓硫酸使蔗糖 c12h22o11 变黑 知新 2 浓硝酸在受热或光照条件下易分解 4hno3 4no2 o2 2h2o 你认为实验室该如何保存浓硝酸 答案 放在棕色细口瓶中 密封 避光 置于冷暗处保存 光照或 1 稀硫酸 具有酸的通性 1 电离方程式为 2 硫酸具有酸的通性可与 作用 也可与 及某些盐反应 互动探究 硫酸 酸碱指示剂 活泼金属 碱 碱性氧化物 2 浓硫酸 1 吸水性 2 脱水性浓硫酸能把有机物中的 元素按原子个数比 脱去 如向蔗糖中加入浓硫酸时 蔗糖逐渐 体积 形成 状固体 并放出有 气味的气体 氢 氧 2 1 变黑 膨胀 疏松多孔的海绵 刺激性 3 强氧化性 常温下 铁 铝遇浓硫酸发生 钝化 原因 在金属的表面产生了一层致密的氧化物薄膜 从而阻止了内部金属跟硫酸继续反应 所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸 能氧化不活泼的金属 如与cu的反应为 能氧化非金属单质 如与c的反应为 探究1 浓硫酸有哪些特性 1 浓硫酸和稀硫酸的组成与性质比较 2 浓硫酸的特性 1 吸水性浓h2so4具有吸收水 如气体中 液体中的水分子 以及固体中的结晶水等 的性能 原因是h2so4分子与水分子可形成一系列稳定的水合物 利用它的吸水性 常用来干燥中性气体和酸性气体 如h2 o2 co2 so2 cl2 hcl等 但不能干燥碱性气体 nh3 和常温下具有还原性 h2s hbr hi 的气体 2 脱水性浓h2so4可将许多有机物 尤其是糖类 如纤维素 蔗糖等 脱水 反应时 浓h2so4将有机物中的h原子和o原子按水的组成比 2 1 脱去 浓h2so4可使许多有机物脱水而炭化 3 强氧化性浓h2so4是一种强氧化性酸 加热时氧化性更强 它的氧化作用是由于h2so4分子中 6价的硫元素产生的 其还原产物为so2而不是h2 fe al的钝化常温下 当fe al等较活泼金属遇到浓硫酸时 会与浓硫酸发生反应 表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现 钝化 现象 与不活泼金属和非金属反应的规律 反应要加热 否则不反应 还原产物一般是so2 一般金属被氧化为高价态的硫酸盐 非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸 浓硫酸与金属反应时 既表现酸性又表现强氧化性 而与非金属反应时 只表现强氧化性 随着反应的进行 浓硫酸浓度变小 一旦变为稀硫酸 反应就停止 点睛之笔 浓硫酸溶于水放出大量的热 因此稀释浓硫酸时 应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中 并不断搅拌 答案 d 解析 a项 浓硫酸具有吸水性 但由于其具有强氧化性和酸性 故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体 如nh3 b项 浓硫酸与s c等非金属单质作用时 由于没有盐生成 故只显示强氧化性 c项 cu与浓硫酸反应时 浓硫酸浓度逐渐降低 当稀到一定程度变为稀硫酸时 反应就自行停止 故产生的so2不足22 4l 下列对浓硫酸的叙述正确的是 a 常温下 浓硫酸与铁 铝不反应 所以铁质 铝质容器能盛放浓硫酸b 浓硫酸具有吸水性 故能使蔗糖炭化c 浓硫酸和铜片加热既表现出酸性 又表现出氧化性d 浓硫酸与亚硫酸钠反应制取so2时 浓硫酸表现出强氧化性 答案 c 解析 常温下浓硫酸能使铁 铝钝化 故可用铁质 铝质容器盛放浓硫酸 浓硫酸使蔗糖炭化 体现了浓硫酸的脱水性 而不是吸水性 铜与浓硫酸在加热条件下发生反应 部分h2so4被还原生成so2 起氧化剂的作用 还有一部分h2so4生成cuso4起酸的作用 实验室中用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫 在两种反应物中硫元素处于相邻价态 根据氧化还原反应规律知 它们之间是不可能发生氧化还原反应的 应为复分解反应 其原理是用难挥发性酸制易挥发性酸 强酸制弱酸 因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和酸性 指出在下列实验事实或实验现象中 硫酸所表现的性质 1 工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸 2 浓硫酸露置在空气中浓度变小 3 浓硫酸与铜反应制取硫酸铜 4 浓硫酸使蔗糖炭化变黑 解析 根据浓硫酸的性质 难挥发性 吸水性 脱水性 强氧化性等 对号入座 1 强氧化性 使fe al表面迅速生成一层氧化膜而钝化 2 吸水性 吸收空气中的水分使浓度减小 与浓盐酸 浓硝酸露置空气中浓度变小不同 后者是因为hcl hno3易挥发而引起溶液浓度变小 答案 1 强氧化性 2 吸水性 3 强氧化性 酸性 4 脱水性 1 物理性质硝酸是 色 易 有 气味的液体 2 强氧化性硝酸的强氧化性表现在硝酸中 价氮得到电子 被 成较低价的氮的化合物 硝酸的性质 无 挥发 刺激性 5 还原 1 常温下 浓硝酸和浓硫酸都可将 等金属的表面氧化为致密的氧化物薄膜而发生 钝化 因此可用 或 容器盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸 2 硝酸可与除金 铂外的所有金属反应 写出铜分别与浓硝酸 稀硝酸反应的方程式 3 硝酸也可氧化某些非金属 如碳 硫 如加热时碳与浓硝酸反应可生成co2和no2 写出其反应方程式 fe al fe al cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 探究2 硝酸的强氧化性有哪些表现 硝酸具有强氧化性是由于hno3中的 5价氮元素有很强的得电子能力 在硝酸参与的氧化还原反应中 几乎全部是 5价氮被还原 1 浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红 后褪色 2 金属与硝酸反应一般不生成h2 浓硝酸一般被还原为no2 稀硝酸一般被还原为no 3 硝酸与铁反应时 产物符合以下规律 4 浓硝酸与cu反应的规律若cu过量 反应开始时浓硝酸的还原产物为no2 但随着反应的进行 硝酸变稀 其还原产物将为no 最终应得到no2与no的混合气体 可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关cu hno3和混合气体之间的量的问题 5 与非金属单质c s p等在加热条件下反应 非金属元素生成酸性氧化物或高价含氧酸 某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物中有no 设计了如右图所示的微型实验装置 实验步骤如下 检查装置的气密性 向试管中加入一定量碳酸钙固体 向试管中倒入过量的稀硝酸 并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞 待反应完全后 将导管插入试管内接近液面 将铜丝插入到溶液中 反应一段时间后 用针筒通过橡皮塞向试管中推入空气 请回答下列问题 1 写出铜与稀硝酸反应的化学方程式 2 实验中先加入一定量caco3的作用是 3 证明铜与稀硝酸反应的产物中有no的现象是 4 你认为 中不将导管插入试管内液面下的原因是 将相同质量的铜分别和过量浓硝酸 稀硝酸反应 下列叙述正确的是 a 反应速率 两者相同b 消耗硝酸的物质的量 前者多 后者少c 反应生成气体的颜色 前者浅 后者深d 反应中转移的电子总数 前者多 后者少 答案 b 答案 c 解析 铜和浓硝酸反应生成no2气体 铜和稀硝酸反应生成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 铜和浓硫酸反应会产生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 探究3 硝酸与金属反应的计算有何规律 1 cu与硝酸反应的计算规律cu与hno3的反应随着反应的进行 浓度逐渐变小 产物由no2生成no 最终为混合气体 这时硝酸在反应后被分为三部分 被还原的硝酸无论生成no还是no2均为一个n原子 与hno3的物质的量相等 即被还原的硝酸与气体的物质的量相等 2 一个关系 起酸性作用的hno3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积 可表示为n hno3 酸性 xn mx n 转移电子 38 4mg铜跟适量的浓硝酸反应 铜全部作用后 共收集到气体22 4ml 标准状况 反应消耗的hno3的物质的量可能是 a 1 0 10 3molb 1 6 10 3molc 2 2 10 3mold 2 4 10 3mol 答案 c 答案 b 答案 a 解析 铜与硝酸反应生成cu no3 2 设参与反应的hno3的物质的量为3mol 其中1mol被还原 设还原产物中no no2的物质的量分别是x y 则由题意可知 cu的物质的量为1mol 则根据得失电子守恒 3x y 1mol 2根据n原子守恒 x y 1mol解得 x 0 5mol y 0 5mol 因此 还原产物中no no2的物质的量之比为1 1 实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验 创新探究 1 铜跟浓硫酸反应的方程式是 该反应中浓硫酸的作用是 2 根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有so2生成 根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成 3 你在实验室中进行这个实验时 除了 2 小题中指到的实验现象外 还可以观察到许多其他的实验现象 请写出两种 4 装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花 棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液 写出棉花中可能发生反应的化学方程式 5 在试管乙中如果装的是品红溶液 还可以用 填写至少两种褪色原理不同的物质名称 使