高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第2单元 生产生活中的含氮化合物——硝酸的性质课件 苏教版必修1.ppt

专题4硫 氮和可持续发展 第二单元生产生活中的含氮化合物 硝酸的性质 一 硝酸的物理性质 98 以上的浓硝酸在空气中由于挥发出hno3而产生 发烟 现象 通常叫做发烟硝酸 常用浓硝酸的质量分数大约为69 实验实验桌上有一瓶69 的浓硝酸 一瓶水 请通过观察或实验探究纯硝酸的物理性质 纯硝酸无色液体 有刺激性气味 易溶于水 易挥发 沸点83 1 硝酸的不稳定性 二 硝酸的化学性质 棕色瓶 并置于冷暗处 溶有少量分解生成的no2 hclo h2co3 h2so3等 浓硝酸反应激烈 产生红棕色气体 溶液由无色变为蓝色 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 结论 硝酸具有强的氧化性 能氧化不活泼金属 稀硝酸反应较缓慢 产生无色气体 逸至试管口变为红棕色 溶液由无色变为蓝色 想一想 浓硝酸和稀硝酸的氧化性谁更强 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 硝酸的强氧化性 硝酸具有强的氧化性 几乎可以使所有金属 金 铂除外 氧化而生成硝酸盐 常温下 浓硝酸使铁 铝等金属钝化 注意 硝酸与金属反应不放出氢气 氧化性 浓硝酸 稀硝酸 均比浓硫酸强 一般情况下 浓硝酸被还原为no2 稀硝酸被还原为no 练习 写出硝酸与银反应的化学方程式 ag 2hno3 浓 agno3 no2 h2o 3ag 4hno3 稀 3agno3 no 2h2o 硝酸的强氧化性 1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合物叫做王水 它的氧化能力更强 能溶解金 au 和铂 pt 体积比为3 1 帮你记忆 硝酸的强氧化性 硝酸具有强的氧化性 能使许多非金属 如碳 硫 磷 某些有机物 如松节油 锯末等 及许多低价化合物 如h2s hi hbr so2 na2so3 feso4等 氧化 思考 为什么不生成二氧化硫或亚硫酸 硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化 3na2so3 2hno3 3na2so4 2no h2o 练习 写出浓硝酸与硫 稀硝酸na2so3反应的化学方程式 3so2 2hno3 2h2o 3h2so4 2no 强酸性 与金属反应 不生成氢气 硝酸的化学性质 强氧化性 浓度越大 氧化性越强 氧化金属 金 铂除外 常温下浓硝酸使铁铝钝化 氧化非金属 c s p等 氧化有机物 浓热硝酸能使石蕊试液褪色 氧化低价化合物 h2s hi hbr so2 na2so3 feso4等 不稳定性 变黄原因 如何保存 3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 三 硝酸的工业制法 氧化炉 转化器 吸收塔 早在1913年之前 人们发现德国有挑起世界大战的可能 便开始限制德国进口硝石 nano3 1908年 德国化学家哈柏首先在实验室用氢和氮气在600 200大气压下合成了氨 用氨氧化法可生产硝酸 进而制造烈性炸药tnt 这项工作已在大战前的1913年便完成了 1914年 德国终于发动了第一次世界大战 硝酸与第一次世界大战 硝酸的实验室制法 1 反应原理 思考 能否将反应写成 2nano3 固 h2so4 浓 na2so4 2hno3 为什么 2 反应装置 因硝酸蒸气对橡皮塞 橡皮管有强腐蚀作用 故用曲颈甑制硝酸 思考 no3 应如何检验 与铜片 浓硫酸共热 课堂反馈练习 1 分别将盛有浓盐酸 浓硫酸 浓硝酸的烧杯露置于空气中 其中 质量增加的是 原因是 质量减少的是 原因是 浓h2so4 浓h2so4吸收空气中的水蒸气 浓盐酸 浓硝酸均具有挥发性 浓盐酸 浓硝酸 2 四位学生设计了四个方案 并都认为 如果观察到的现象和自己设计的方案一致 即可确证试液中有so42 方案甲 试液白色沉淀不溶解方案乙 试液无沉淀白色沉淀方案丙 试液无沉淀白色沉淀方案丁 试液无沉淀白色沉淀试评述上述四种方案是否严谨 并说明理由 bacl2溶液 足量稀盐酸 ba no3 2溶液 足量稀硝酸 如有ag 会有agcl白色沉淀生成 它不溶于水 不溶于酸 先加盐酸无沉淀 排除ag 的存在 再加bacl2溶液 在酸性溶液中生成白色沉淀 证明有so42 如有so32 会被硝酸氧化成so42 加ba no3 2溶液生成白色沉淀 最佳方案 足量稀盐酸 ba no3 2溶液 如有so32 加盐酸生成的so2 会被加ba no3 2形成的硝酸氧化成so42 加ba no3 2溶液也会生成白色沉淀 3 某化工厂用氨氧化法制取硝酸 并进而制取硝酸铵 已知由氨制取no的转化率是96 no转化为硝酸的利用率为92 则用于制取硝酸的氨占全部氨的百分数是多少 nh3 hno3 nh4no3 nh3 hno3 1mol 1 1 0 88 100 53 nh3 nh3 nh3 no no2 hno3 nh4no3 1mol 0 88mol 1mol 0 92 0 97 0 88mol 0 88mol 0 88mol 设用于制取硝酸的氨为1mol 0 88mol 解 4 在100ml混合酸中 hno3的物质的量浓度为0 4mol l h2so4的物质的量浓度为0 1mol l 向其中加入1 92克铜粉并微热 待充分反应后 求溶液中cu2 的物质的量浓度为多少 反应前后溶液体积变化忽略不计 0 225mol l 5 将32 64g铜与140ml一定浓度的浓硝酸反应 铜完全溶解产生的气体在标准状况下的体积为11 2l 请回答 1 反应中被还原的hno3物质的量为 2 产生的气体中含有什么成分 其体积为多少 3 待产生的气体全部释放后 向溶液中加人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 4 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 质量分数 的双氧水g 0 5mol no 5 8l no2 5 4l 57 8 例1 用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集 1 实验前应如何检验该装置的气密性 2 拨开试管a的橡皮塞 加入10毫升6mol l稀硝酸和1克薄铜片 立即将带有导管的橡皮管塞塞紧试管口 反应开始时速度缓慢 逐渐加快 请写出试管a中所发生的所有反应的化学方程式 3 从反应开始到反应结束 预期在试管a中可观察到哪些现象 请依次逐一写出 将b管管口浸入水槽中 用双手紧握试管a的外壁 若导管口产生气泡 松开手后 又可观察到b管口中开成一段水柱 则说明气密性良好 3cu 8hno3 3cu no3 2 2no 4h2o 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 铜片溶解 产生无色气泡 试管a中气体变为红棕色 一段时间后又变为无色 试管中溶液变为蓝色 4 在反应开始时 可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度 此后又回落 然后的气泡从管口冒出 试说明反应开始时 导管中水面上升的原因 5 试管c收集满气体后 用拇指堵住管口 将管口向上 松开拇指 片刻后 再次堵住管口 将试管又倒置于水槽中 松开拇指 此时可观察到什么现象 由于反应开始时产生的no和试管a上部空气中的氧气作用生成no2 no2易溶于水并与水起反应 使装置内气体的压强暂时减小 所以导管中的水面会先上升至一定高度 水进入试管 上升到一定高度 试管中气体的颜色由棕红色变为无色 6 某同学认为虽然收集到的气体为no 但并不能说明反应中一定生成no 你认为他的理由 生成的气体可能为no2 no2能与水反应生成no 某同学采用下图进行实验 验证铜与稀硝酸的反应生成no请回答下列问题 检查装置气密性方法是 打开活塞o 将稀hno3从 u 形管长管一侧注入 u 形管中 一直注到 关闭活塞o 用酒精灯微热u型管短管一侧 当观察到时 立即停止加热 实验中hno3与cu均未完全反应 在时 反应可自行停止 如何证明气体为no 关闭活塞o 从u型管长管一侧加水 使长管液面高于断管液面 一段时间 液面无变化 说明气密性良好 溶液充满左管为止 有气泡冒出 液面脱离cu丝 将活塞打开 若无色气体变为红综色 证明无色体为no 玻尔巧藏 诺贝尔金质奖章 玻尔是丹麦物理学家 第二次世界大战期间 德军即将占领丹麦 玻尔被迫要离