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1 3 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 17g mol 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vmlamol l 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mol l 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 26mol 22 4l mol 1 5 824l v no2 0 24mol 22 4l mol 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 4mol l 1和0 1mol l 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 15mol l 1b 0 225mol l 1c 0 35mol l 1d 0 45mol l 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