《硫酸和硝酸的氧化性》课件.ppt

1 第四章非金属及其化合物 第四节氨硝酸硫酸第二课时硫酸和硝酸的氧化性 2 一 硫酸1 稀硫酸 具有酸的通性 1 与指示剂作用 能使紫色石蕊试液 2 与活泼金属 如Zn Fe 反应 3 与碱性氧化物 如CuO Fe2O3 反应 4 与碱 如NaOH Ca OH 2 反应 5 与某些盐 如Na2CO3 BaCl2等 发生复分解反应 变红 3 2 浓硫酸 三大特性 1 吸水性将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中 其质量将 密度将减小 浓度 体积增大 这是因为浓硫酸具有性 在实验室里常用浓硫酸作剂 减小 增大 氢 氧 吸水 干燥 水 H O 2 1 2 脱水性浓硫酸可以使有机化合物中的元素按的组成从有机物中 脱离 出来 结合成水分子 4 3 浓硫酸的强氧化性 之一 与金属反应 加热时 浓H2SO4可以与除金 铂之外的所有金属反应 生成高价金属硫酸盐 本身一般被还原成 如浓硫酸与金属铜的反应 SO2 5 有气泡冒出 蓝色 无色 红色 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 6 常温下 冷的浓H2SO4能使Fe Al发生 钝化 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 2 浓H2SO4的强氧化性 之二 7 探讨交流 1 Fe Al被浓H2SO4钝化是不反应吗 若反应是化学变化吗 提示 1 是 常温下 Fe Al的表面能被浓H2SO4氧化生成一层致密的氧化物薄膜 阻止了酸与内部金属的进一步反应 属于化学变化 8 9 在加热时浓硫酸不仅能和活泼性不强的铜发生反应 还能与炭反应 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 加热时与木炭反应的化学方程式为 浓硫酸的强氧化性 之三 与非金属反应 我们在做浓硫酸使蔗糖脱水的实验中会闻到一股刺激性的气味 那么它是否真的是二氧化硫呢 我们用下列实验来验证浓硫酸与炭反应是否生成了二氧化碳 水和二氧化硫 10 仪器连接如下 说明 应首先用无水硫酸铜验证水 然后用品红验证二氧化硫 再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫 接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化 最后才验证二氧化碳 11 提示 与金属反应时 浓硫酸既表现氧化性也表现酸性 与非金属反应时 浓硫酸仅表现氧化性 探讨交流 2 浓H2SO4与金属及非金属的反应中各表现了哪些性质 12 浓硫酸与不活泼金属和非金属的反应的规律由于浓硫酸具有强氧化性 故能够与不活泼金属或非金属发生反应 反应过程中有如下规律 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 活泼金属呢 13 1 浓H2SO4与稀H2SO4性质的比较 14 15 16 下列现象体现了硫酸的哪些性质 1 把浓硫酸滴入放在蒸发皿里的蔗糖上 蔗糖就会炭化变黑 2 把浓硫酸露置在空气里 质量会增加 3 把锌粒放入稀硫酸里 会产生氢气 4 把铜片放入浓硫酸里并加热 会产生SO2 5 利用浓硫酸和食盐固体反应 制HCl气体 脱水性 吸水性 酸性 强氧化性 难挥发性 1 课堂练习 17 课堂练习 2 浓H2SO4的脱水性与吸水性类似 都是将物质中的H2O吸出来 提示 错误 因浓H2SO4的脱水性是将某些有机物中的H O按H2O的组成脱去 这些H O在原物质中并不是以H2O的形式存在 3 浓H2SO4具有强氧化性 SO2具有还原性 所以浓H2SO4不能干燥SO2气体 提示 错误 因正四价的硫和正六价的硫之间无中间价态 浓H2SO4与SO2不反应 18 课堂练习 4 在Cu与浓H2SO4的反应中 浓H2SO4体现了强氧化性和酸性 提示 正确 19 浓硫酸的强氧化性 例1 向50mL18mol L的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热 充分反应后 被还原的H2SO4的物质的量为 A 小于0 45molB 等于0 45molC 在0 45 0 90mol之间D 大于0 45mol 考查点一浓硫酸的强氧化性 20 答案 A 21 在一定体积的18mol L的硫酸中加入过量铜片 加热 被还原的硫酸为0 9mol 则浓硫酸的实际体积为 A 等于50mLB 大于50mLC 等于100mLD 大于100mL 22 关键一点 解答本题的主要失误在于一是没有理解题意 没有按 被还原的H2SO4的物质的量 这一关键性的指导语去考虑问题 二是没有理解随着反应进行 浓硫酸逐渐变稀 稀硫酸不和铜反应 23 第四节氨硝酸硫酸 三 24 第三节硝酸 一 硝酸的物理性质 纯硝酸是 有 气味的液体 密度为1 5027g cm3 比水的密度 沸点为83 是一种易挥发性酸 越浓越易挥发 浓硝酸和浓HCl一样在空气中亦能形成白雾 98 以上的浓硝酸叫 常用浓HNO3的质量分数大约为69 无色 易挥发 刺激性 发烟硝酸 大 25 小节 三种常用浓酸物理性质的比较 浓硫酸 质量分数98 3 密度1 84g com3 浓度18 4mol L浓硝酸 质量分数一般69 浓度约13 14mol L挥发的HNO3在空气中形成白雾浓盐酸 质量分数37 38 浓度约12mol L挥发的HCl在空气中形成白雾 26 1 酸的通性2 不稳定 分解 3 有强氧化性 二 化学性质 27 1 与指示剂作用2 与活泼金属反应3 与碱性氧化物反应4 与碱反应5 与某些盐反应 1 具有酸的通性 一元强酸 注意 与紫色石蕊试剂作用 稀硝酸只变红浓硝酸先变红后褪色 强氧化性 无论浓 稀硝酸均有强氧化性氧化性 浓硝酸 稀硝酸 28 2 不稳定性 见光或受热分解 密封于棕色瓶中 并放在阴暗处 1 保存 2 久置浓硝酸为什么呈黄色 注 硝酸的浓度越大 越容易分解 思考 29 3 强氧化性 1 常温下 浓硫酸或浓硝酸与某些金属 如铁 铝 接触时 能使金属表面生成一层致密的氧化物 从而阻止内部的金属继续与浓硫酸反应 这一现象叫钝化现象 30 稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性 2 与金属 几乎所有金属 除Au Pt外 铂 金溶于王水王水 浓硝酸和浓盐酸的体积比为1 3的混合物 有很强的氧化性 能使一些不溶于硝酸的金属 如金 铂 溶解 31 注意 与金属反应不产生氢气 N元素被还原 反应规律 M HNO3 M NO3 n 还原产物 H2O 浓硝酸 NO2稀硝酸 NO 注意 当反应条件不同 硝酸的浓度不同时 硝酸还原产物中氮的化合价也是不同的 可能是不同的价态 如 32 铜与浓稀硝酸的反应 FLV HNO3的作用 酸性 强氧化性 3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O 与稀硝酸反应现象 固体不断溶解 溶液变成蓝色 先产生无色气体 气体然后逐渐变成红棕色 最后红棕色又变浅 33 注意 与变价金属反应时 均将金属氧化成最高价 Fe与稀硝酸 特点 不管生成硝酸盐的成分如何 Fe NO3 3 Fe NO3 2还是混合物被还原的硝酸的物质的量一定是参加反应硝酸的1 4 34 思考题在稀硫酸中加入铜粉 铜粉不溶解 再加入KNO3 发现铜粉溶解 为什么 3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O 35 3 与非金属反应 4 能与还原性物质反应 如金属单质 非金属单质 Fe2 I S2 SO32 等 36 S2 Fe2 SO2I 注意 浓硝酸不能氧化Cl 37 2 在利用HNO3的酸性时 要注意它的强氧化性如FeO与稀硝酸反应的方程式应是3FeO 10HNO3 稀 3Fe NO3 3 NO 5H2O而不是FeO 2HNO3 稀 Fe NO3 2 H2O 38 39 1 实验室制法 2 工业制法 三 制法 40 四 硝酸的用途 硫酸和硝酸都是重要的化工原料 也是化学实验室里必备的重要试剂 在工业上可用于制化肥 农药 炸药 染料 盐类等 硫酸还用于精炼石油 金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸等 41 C 练习 1 分别将盛有浓盐酸 浓硫酸 浓硝酸的烧杯露置于空气中 放置一段时间后 质量增大的是 原因是 质量减少的是 原因是 浓硫酸 浓硫酸具有吸水性 浓盐酸 浓硝酸 浓盐酸 浓硝酸都具有易挥发性 3 如何鉴别浓硝酸和稀硝酸 4 探究性问题 为了验证铁钉与浓硝酸在不加热时是否发生钝化 可采取的方法是什么 42 亲爱的水 请允许我这样叫你 其实这么长时间来 我一直深爱着你 我遇上你时不会像老刘 硫酸 那样惹你生气 让你噼里啪啦地从容器中飞溅出来 当我见不到你时 我会在空气中寻找你 寻找每一丝你的痕迹 可我不像老刘 有那么强的占有欲 而且不让你和碳待在一起 我可以挥发出去追寻你 即使化作无数细小的液滴 43 我不像老刘说得那么多嘴 他说我欺负金属 其实他很虚伪 追不到你时 给金属穿上一层外衣 氧化膜 你若相信了他 和他在一起 他就变了 他会扒掉金属的外衣 氧化膜 然后开始冒泡 欺负她们 水 你总在我和老刘之间犹豫 老刘虽袒护他的小弟 SO2 却欺负其他物质 这是自私的黑社会行为 44 老刘只知占有你 可他何时付出过 高温时 他会让你挥发出去 自己却留在原地 以保安全 而我总是先挥发出去 我见光分解 生成物中有你 这说明你是我的一部分 老刘说二氧化氮污染空气 到空中拽着你变成我 形成酸雨 他不是也下酸雨吗 我的酸雨落地后会成为宝贵的氮肥 而他呢 选择我吧 硝酸 45 判断正误1 浓H2SO4 浓HNO3敞口放置于空气中 浓度都会变小 原理相同 提示 错误 原理不同 浓H2SO4因其吸水性浓度变小 而浓HNO3是因其挥发性浓度变小 2 浓H2SO4的脱水性与吸水性类似 都是将物质中的H2O吸出来 提示 错误 因浓H2SO4的脱水性是将某些有机物中的H O按H2O的组成脱去 这些H O在原物质中并不是以H2O的形式存在 46 3 Cu与浓HNO3在常温下可剧烈反应 Al的活动性强于Cu 所以Al在常温下与浓HNO3的反应更剧烈 提示 错误 Al在浓HNO3中钝化 不能剧烈反应 47 4 王水的氧化性比HNO3还强 它由浓盐酸和浓硝酸以体积比1 3混合而成 提示 错误 因王水是浓盐酸和浓硝酸按体积比3 1混合而成的 48 考查点二硝酸的强氧化性 49 硝酸的强氧化性 例2 将0 1mol铜与40mL10mol LHNO3充分反应后 溶液中含amolH 由此可知 A 生成的气体在标准状况下的体积为4 48LB 生成的气体在标准状况下的体积为1 49LC 被还原的硝酸的物质的量为 0 2 a molD 反应后溶液中所含NO的物质的量为0 2mol 50 答案 C 51 关键一点 解题的关键在于 1 掌握铜与浓HNO3反应的特点 先浓后稀 2 掌握金属与硝酸反应的计算规律 参加反应的硝酸等于起酸性作用的硝酸加上起氧化剂作用的硝酸 52 铜粉放入稀硫酸溶液中 加热后无明显现象发生 当加入一种盐后 铜粉的质量减少 溶液呈蓝色 同时有气体逸出 该盐是 A Fe2 SO4 3B Na2CO3C KNO3D FeSO4 53 答案 C 54 考查点三有关硝酸的计算 55 例3 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 待产生的气体全部释放后 向溶液中加入VmLamol L的NaOH溶液 恰好使溶液中的Cu2 全部转化成沉淀 则原硝酸溶液的浓度为 mol L 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 的双氧水 g 56 解析