年级：高一 科目：化学

1、硝酸 硝酸盐教案【基础知识】：一、硝酸的物理性质：1、纯硝酸为无色有刺激性气味的液体，低沸点（83），易挥发，在空气中呈白雾状。2、98%HNO3称为“发烟硝酸”，69%HNO3称为浓HNO3。3、浓HNO3一般呈黄色，是由于HNO3分解产生的NO2溶于硝酸中的缘故。二、硝酸的化学性质：1、强酸性：具有酸的通性。2、不稳定性：4HNO34NO2­ + H2O + O2­硝酸越浓越易分解，因此浓HNO3应存放在棕色试剂瓶中。3、强氧化性：本质：HNO3中的+5价N元素具有很强的得电子能力。规律：HNO3(浓)NO2 HNO3(稀)NO 硝酸越浓，其氧化性就越强。 还原剂一般被

2、氧化成最高价态。表现：与H之前的金属反应不产生H2。 溶解Cu、Ag等不活泼的金属（但不能溶解Pt、Au）。Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O 使Fe、Al钝化（只有HNO3，常温下） 与C、S、P等非金属单质反应，S + 6HNO3(浓) = H2SO4 + 6NO2­ + 2H2OC + 4HNO3(浓) = CO2­ + 4NO2­ + 2H2O2P + 10HNO3(浓) = 2H3PO4 + 10NO2­

3、; + 2H2O 与其它还原剂的反应（如：H2S、FeS、SO2、Na2SO3、KI） 王水（浓HNO3与浓盐酸的物质的量比为13）能溶解Au、Pt。三、HNO3的制法：1、实验室：反应原理：难挥发酸制挥发酸，利用浓H2SO4的难挥发性和HNO3的挥发性，在无水和加热的条件下，有利于HNO3逸出。反应方程式：KNO3(固) + H2SO4(浓)KHSO4 + HNO3­由于HNO3易分解，所以加热温度不能过高，只能生成KHSO4不能生成K2SO4。由于HNO3具有强氧化性，对橡校制品有强烈的腐蚀作用，所以不宜采用制Cl2的装置（可选用曲颈甑）2、工业制法氨的催化剂法：原料：NH3、水

4、、空气原理：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O2NO + O2 = 2NO23NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO（循环使用）循环操作的意义：提高了3NH3中N转化成HNO3的转化率，可以认为1mol NH31mol HNO3。尾气处理：有害气体为NO、NO2，可用NaOH溶液吸收NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O硝酸的浓缩：直接蒸馏稀HNO3得到的硝酸的最大浓度为69%，要想制得更浓HNO3，需加吸水剂后再蒸馏（常用浓H2SO4或Mg(NO3)2）。50% HNO396% HNO3四、硝酸盐：1、离子晶体，多为色无，极易溶于水。2、不稳定，加热时

5、易分解放出氧气，所以在高温时是强氧化剂。3、硝酸盐均是易爆物，应低温、避光保存，如AgNO3试剂应放在棕色瓶中。五、氨氧化法制HNO3的转化关系。（重难点）因4NH3 + 5O24NO + 6H2O2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO­ NO循环使用则有关系：NH3 NO NO2 HNO3若生成NH4NO3，则有：2NH3NH4NO3六、硝酸的强氧化性的特殊表现（重难点）1、在利用HNO3的酸性时，必须考虑到其强氧化性，如：FeO + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + H2O（错误）正确为：3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3

6、 + NO­ + 5H2ONa2SO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + SO2­ + H2O（错误）正确为：3Na2SO3 + 2HNO3 = 3Na2SO4 + 2NO­ + H2O2、无论浓、稀HNO3均有强氧化性。3、浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。氧化性的强弱是指得电子能力的大小，即指反应的难易程度，而不能用氧化剂得电子的数目来衡量。4、在与金属的反应中，HNO3不但是强氧化剂，还表现出强酸性，可由金属与硝酸的反应关系，求还原产物。5、铁在与HNO3反应时，由于有反应：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；

7、当Fe过量时产物为Fe(NO3)2；当Fe与HNO3恰好反应时，有可能生成Fe(NO3)2、Fe(NO3)2混合物。6、铜与HNO3反应过程中，若铜过量，起始铜与浓HNO3反应生成NO2，反应进行到一定程度时，硝酸渐稀，产物变成NO，最终NO、NO2的混合气体，可通过电子守恒求解，金属与HNO3的反应现象类似铜。7、NO、H+与下列离子因氧化还原反应不能共存。【典型应用】：一、基础篇：例1：16g金属铜跟足量的浓硝酸完全反应，被还原的HNO3物质的量是多少？解题分析：本题是涉及浓HNO3强氧性的氧化还原反应计算题。在列出化学方程式求解时容易把4mol浓HNO3都当作被铜还原的物质的量。实际上，

8、4mol浓硝酸中只有2mol硝酸在氧化还原反应中作为氧化剂被还原成NO2。答案：设被还原的HNO3为x mol。 根据反应：Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O 知反应中Cu和被还原的HNO3的关系式： 得到：6416 = 2x 解得x = 0.5 (mol)答：被还原的HNO3为0.5 mol。例2：根据右图所示的A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系，按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。（1）当A是气体单质时，A是，B是，C是，D是，E是。有关反应的化学方程式分别为：。（2）当A是固体单质时，A是，B是，C是，D是，E是。有

9、关反应的化学方程式分别为：。解题分析：根据一系列的转化关系，进行有关物质成分的推断，必须找到合适的突破点。本题已知A是单质，A既能与O2反应，又能与H2反应，应是活泼性不很强的非金属单质。A经两步与O2的反应，产物D应为最高价氧化物。该氧化物对应的水化物E能与位于金属活动顺序表中H之后的金属Cu反应，E应是强氧化性酸，如浓H2SO4或HNO3。和HNO3对应的单质A是气体N2；和H2SO4对应的单质A是固体S。且N和S的氢化物都能跟O2反应，生成N和S的氧化物。知如上推断正确。答案：（1）N2；NH3；NO；NO2；HNO3；有关反应的化学方程式：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

10、3Cu + 8HNO3 = 2Cu(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O （2）S；H2S；SO2；SO3；H2SO4；有关反应的化学方程式：S + H2H2S；S + O2SO2；2H2S + 3O22SO2 + 2H2O2SO2 + O22SO3；SO3 + H2O = H2SO4Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2­ + 2H2O例3：氨氧化制取硝酸时，如果由氨制成一氧化氮的产率是96%，由一氧化氮制成硝酸的产率是92%，试问10吨氨可以制得多少吨50%的硝酸？错误解法一：根据氨氧化制硝酸反应原理中的3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO反应

11、，得到起始反应物和最终生成物的关系式：3NH33NO22HNO3然后代入有关数据和未知数进行计算。错误解法二：根据工业制硝酸的反应原理计算出产物HNO3的质量为32.73吨，然后求生产出50%的HNO3为32.73×50% = 16.365（吨）。错误解法三：根据有关反应分步进行计算：先通过反应4NH3 + 5O24NO + 6H2O，计算产率为96%时，10吨氨生成NO的量。然后通过反应：4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3，计算产率为92%时，所得NO反应后生成的HNO3量。最后求制得50%的硝酸量。错误原因：上述解法一的错误在于忽略了反应3NO2 + H2O2HNO3

12、+ NO中，生成的NO在生产中要循环使用。从生产实际上要求NH3中的N元素按反应4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3，完全转入HNO3中。这也是防止大气污染的需要。上述解法二的错误是最后将纯净HNO3换算为50%的硝酸量时，误将32.73吨÷50%算成32.73吨×50%。上述解法三中虽每一步的解法都是正确的，最后也能得到正确的最终计算结果。但这一解法是繁琐的。解题步骤的增加无疑增加了解题的时间，而计算步骤的增加，也加大了出现差误的可能性。从严格要求的角度上看，这也是不妥的解法，且不可当正确解法对待。正确解法：设制得50%的HNO3 x 吨根据氨氧化法制硝酸的反

13、应原理，得到NH3HNO317g 63g（10×96%×92%）吨（x×50%）吨得到：178.832 = 630.5x解得：x = 65.46（吨）答：制得50%的硝酸65.46吨。例4：若2mol 金属镁跟5mol的HNO3恰好完全反应，则在该反应中的稀硝酸被还原成为ANO2BNOCN2ODNH错误解法一：认为HNO3是强氧化性酸，当稀硝酸和金属反应时，还原产物都是NO。错误解法二：根据金属镁和稀硝酸反应时Mg与HNO3物质的量之比为25，得到还原产物为N2O，确定本题答案只有选项C。错误原因：上述解法一的错误是忽略了活泼金属和稀硝酸反应时，还原产物中的N元素

14、有多种价态的情况。况且HNO3被还原后的产物若为NO，则反应的化学方程式应为：3Mg + 8HNO3 = 3Mg(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O，其中Mg和HNO3物质的量之比为38，而不25。本题是两解题，上述解法二漏选了一个选项D。正确解法：根据题中限定Mg和HNO3物质的量之比为25，2mol Mg反应后生成2mol的Mg(NO3)2，化合价共升高4价，同时消耗4mol NO离子，5mol HNO3中余下1mol HNO3的N元素要降低4价，还原产物为含+1价N元素的N2O 0.5mol。反应的化学方程式为：4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + N2O&

15、#173; + 5H2O。而4 mol Mg反应后生成4 mol Mg(NO3)2时，化合价共升高8升，同时消耗8mol NO离子。10mol HNO3中余下的2mol HNO3，有1mol HNO3的N元素可降低8价，与另1mol NO离子形成NH4NO3。所以，本题中的HNO3可被还原成N2O，也可还原成NH离子。正确答案为选项C和D。二、提高篇：例1：用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：（1）铜跟浓硝酸反应，（2）铜跟稀硝酸反应，（3）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是A三种途径所消耗的铜的物质的量相等B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C所消耗的铜的物质的

16、量是途径（3）途径（1）途径（3）D所消耗的硝酸的物质的量是：途径（1）途径（2）途径（3）解析：有关反应为：Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O2Cu + O2 = 2CuO CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O则三途径消耗Cu相同，而（1）消耗硝酸最多，（3）消耗硝酸最少。例2：某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原的硝酸的物质的量之比为21时，还原产物是ANO2BNOCN2ODN2解析：设金属为

17、n价，则若金属为2mol，被还原硝酸为1mol，每摩硝酸得电子x，有关系：则答案为C。例3：40g铁粉，投入500g稀硝酸中（还原产物为NO），若二物恰好完全反应，求（1）稀硝酸的质量分数是多少？（2）被还原的硝酸是多少摩尔？解析：本题涉及以后要进一步学习的知识：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+（1）若HNO3过量，设耗HNO3质量为x，则遵循Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO­ + 2H2O56 4×6340 x 解得：x = 180（g） 则HNO3%36% 被还原的硝酸（mol） 若Fe过量，设耗HNO3质量为y，则遵循3Fe + 8HNO3 =

18、 3Fe(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O 2×568×63 40 y 解得：y = 120（g） 则：HNO3%24% 被还原的硝酸若部分按（1）或部分按（2）进行 硝酸的浓度介于24% 36%之间，被还原的硝酸也介于0.476 0.714mol之间。例4：38.4mg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A1.0×molB1.6×molC2.2×molD2.4×mol解析：解析本题有巧解方法：从题给数据可知，Cu还原HNO3生成NO2和NO，由，根据反应前后N的物质的量守恒关系，可得即：(38.4÷64)××2 + (22.4÷22.4)× = 2.2×所以本题的答案为C。例5：（1）用氨，空气、水为原料制取硝酸铵，如制取160t硝酸铵至少需要多少吨氨？（2）若用NH3制取NO转化率为96%，NO转化为硝酸的利用率为92%，问用于制取HNO