江苏省宜兴市东山高级中学2020学年高中化学 专题四 第二单元《生产生活中的含氮化合物》第2课时导学案 苏教版必修1

第2课时硝酸的性质1.掌握硝酸的主要性质。(重点)2了解硝酸的用途。3了解工业制硝酸的原理。(难点)一、硝酸的性质阅读教材P100硝酸的性质至P101末尾，完成以下问题1硝酸的物理性质硝酸是一种无色，具有挥发性的液体，工业硝酸因溶有NO2而略显黄色。2硝酸的化学性质强氧化性：硝酸是一种氧化性很强的酸，能与除金、铂等少数金属以外的金属和许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。(1)HNO3与金属的反应。写出浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(2)硝酸与非金属的反应，写出C与浓硝酸反应的方程式：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(3)不稳定性。HNO3在常温下见光或受热就会发生分解：4HNO32H2O4NO2O2因此，硝酸应贮存在避光、低温处。(4)浓硝酸可以使铁、铝等金属发生钝化。3硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。【判断】1稀硝酸与活泼金属反应生成氢气()2浓、稀硝酸均具有强氧化性()3硝酸见光易分解，应保存在棕色瓶中()4稀硝酸与铜的反应中，硝酸全部做氧化剂()硝酸强氧化性的特殊表现1.硝酸的强氧化性的原因由于HNO3分子中5价的氮元素具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价氮元素被还原，所以硝酸是强氧化性酸。2规律(1)HNO3参与的氧化还原反应中，浓HNO3被还原为NO2，稀HNO3被还原为NO。(2)浓度越高，温度越高，HNO3的氧化性越强。(3)还原剂一般被氧化成最高价态。3表现(1)对酸的通性的影响浓HNO3能使石蕊试液先变红，后褪色。与活泼金属(如Mg、Zn)反应不产生H2，随着HNO3的浓度的降低，HNO3被还原的产物有NO、N2O或N2等，当HNO3浓度很低时，还会生成NH4NO3。能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，H以后的Cu、Ag常温也能与HNO3反应，且随HNO3浓度的降低，往往会得到混合气体，如NO2、NO等。常温时，Al、Fe等在浓HNO3中钝化。浓HNO3与浓盐酸按体积比13混合成的“王水”能溶解Pt、Au等金属。(2)浓HNO3与非金属单质(如C、S、P)等在加热条件下反应，非金属单质被氧化成最高价氧化物或含氧酸。如S(固)6HNO3(浓)H2SO46NO22H2OP(固)5HNO3(浓)H3PO45NO2H2O(3)与还原性物质(如I、S2、SO32、Fe2、H2S、HBr、HI、Na2SO3等)反应。如3Fe24HNO3= 3Fe3NO2H2O6I8H2NO3=3I22NO4H2O【活学活用】1下列说法正确的是()A常温下将金属铁放入浓HNO3中，Fe将被氧化成Fe(NO3)3B将一定量的铁粉放入HNO3中，生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3C铁与浓HNO3反应生成NO2，而与稀HNO3反应生成NO，说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强D将一定量的Fe放入稀HNO3，其产物可能是Fe(NO3)3，也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物【解析】常温下浓HNO3能使金属铁钝化，A不正确；HNO3的氧化性是指HNO3的得电子能力，而不以自身氮元素化合物的变化为准，浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，C不正确；HNO3与Fe反应的产物除与HNO3的浓度有关外，还与Fe的量有关，若Fe过量，则有2Fe3Fe=3Fe2，B不正确，故选D。【答案】D硝酸与金属反应的规律1N(被还原的硝酸)N(生成的气体)2N(参加反应的硝酸)N(被还原的硝酸)N(呈酸性的硝酸)3未参加反应的N(HNO3)反应后N(H)4反应后溶液中N(NO3)N(HNO3)N(金属)该金属的化合价5铜与浓硝酸反应，欲求消耗HNO3的量的规律铜与浓硝酸反应时，开始生成NO2，随后硝酸浓度降低，会产生NO等，消耗硝酸的量分为两部分(被还原的HNO3和未被还原的HNO3)，其被还原的HNO3即为NO2、NO的物质的量之和。根据氮原子守恒，即得：N(HNO3)N(气体)N(NO3)N(气体)2N(Cu)。另外，还有下列关系可以利用：HNO3中氮原子得到的电子数金属原子失去的电子数，即：3N(NO)N(NO2)2N(Cu)。硝酸例题解析：1下列有关试剂的保存方法，错误的是()A浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中B少量的钠保存在煤油中C氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中D新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中【解析】浓硝酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中。【答案】A2铁或铝遇冷、浓硝酸钝化，这是由于浓硝酸具有()A强酸性 B强氧化性C强腐蚀性 D挥发性【解析】钝化是金属被浓硝酸氧化在表面形成一层致密的氧化膜。【答案】B3一定量的Cu和1 molL1的稀硝酸反应，如果NO3的浓度下降0.2 molL1，则溶液中c(H)同时下降(假定反应前后溶液体积不变)()A0.2 molL1 B0.4 molL1C0.6 molL1 D0.8 molL1【解析】由Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O可知， 当NO3浓度下降0.2 molL1时，c(H)下降0.8 molL1。【答案】D4下列反应中，硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是()AC浓硝酸 BCu稀硝酸CCuO浓硝酸 DNaOHHNO3【解析】A的反应中，硝酸只表现氧化性。B的反应中，硝酸被还原为NO，表现氧化性，同时有Cu(NO3)2生成，硝酸表现酸性。C和D的反应都属于复分解反应，不属于氧化还原反应，硝酸只表现酸性。【答案】B5一定量的铜与一定量的某浓度的硝酸恰好完全反应，产生NO和NO2两种气体，已知反应中被还原的HNO3占HNO3总量的，则还原产物中NO和NO2的物质的量之比为()A11 B12C23 D21【解析】设HNO3的总物质的量为3 mol，则被还原的HNO3为1 mol，即N(NO)N(NO2)1 mol，与Cu2结合的NO3的物质的量为2 mol，即N(Cu2)1 mol。根据得失电子守恒可知，2N(Cu2)3N(NO)N(NO2)2 mol，将、联立得：N(NO)0.5 mol，N(NO2)0.5 mol。则N(NO)N(NO2)11。【答案】A6某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验，装置如图所示。(1)设计装置A的目的是_，为达到此目的应进行的操作是_；装置A中反应的化学方程式是_。(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热，观察到装置B中的现象是_。(3)装置E和F的作用是_；为实现此目的，操作方法是_。(4)装置D的作用是_。【解析】首先利用装置A中产生的CO2将整套装置中的空气排尽，创造无氧环境，然后铜与稀硝酸反应产生NO，利用装置E、F进行探究，装置C的作用在于验证装置中的空气是否已排尽，装置D进行尾气吸收，整套装置设计合理，验证效果好。【答案】(1)利用生成的CO2将整