高三化学一轮复习 硝酸教学案

1、硝酸1 .复习要点1 .记住硝酸的物理性质。2 .掌握和利用硝酸的化学性质。3 .掌握实验室采集硝酸的方法。4 .工业上掌握阿摩尼亚催化氧化制硝酸的反应原理，常识上了解其主要生成过程。 收到否NO2引起的环境污染及其防治方法。2 .难点焦点一、物理性质纯硝酸是无色易挥发、有刺激味的液体，密度比水大。 因为结晶是分子因为是结晶，所以熔融沸点低。 硝酸分子是强分子极性，所以可以任意比例溶于水。 常用浓硝酸的质量分数约为69%。 98%以上的浓硝酸叫做“发烟硝酸”。 浓硝酸是挥发性酸，打开盖子露出空气中，在盖子上观察到了白雾。二、化学性质硝酸溶解于水中完全电离： HNO3=H NO3-，常用浓硝酸中

2、硝酸也作为络离子存在因为在水溶液中，所以硝酸有酸的渗透性。 硝酸是强酸，除了酸的通用性以外，还有其自身的特性。1 .硝酸的不稳定性4e4HNO3 2H2O 4NO2 O2或光硝酸浓度越大越容易分解，温度越高分解越快，光越强分解越快。 为了防止硝酸分解解，装入棕色瓶子，密封储藏在暗温度低的表兄弟里。 常用浓硝酸之所以略带黄色，是因为硝酸分解产生的NO2瓦斯气体少的部分溶于硝酸。如果将浓硝酸的加热分解产生的瓦斯气体收集起来溶解在水中，这个混合气体就会被水完全吸收，没有残余气。 这是因为收集的瓦斯气体中=4:1溶解于水中时，发生反应：4NO2 O2 2H2O=4HNO3，正好被完全吸收。2 .硝酸的

3、氧化性硝酸是强的氟化剂，稀硝酸和浓硝酸都有氧化性。 硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。 硝酸能够氧化Pt、Au以外的大部分金属，另外能够氧化很多非金属(碳、硫、磷等)和具有还原性的物质(H2S、Na2SO3、SO2、HBr、HI、Fe2、Sn2、松松等)的例子：铜、水银、银等惰性金属与浓硝酸发生激烈反应，生成硝酸盐和二氧化氮，与稀硝酸反应通常认为需要加热，生成金属硝酸盐和一氧化氮，反应中硝酸同时显示出氧化性和酸性。Cu 4HNO3(浓)=Cu (NO3)2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3(稀)3 Cu (no3)22 no4h2o上述两种反应都可以用络离子方程式表示C

4、u 4H 2NO3-=Cu2 2NO2 2H2O3 Cu 4H 2NO3-=2Cu3 2NO 4H2O值得注意的是，无法还原生成物的价态来判断硝酸氧化性的强弱，必须肯定浓硝酸氧化性比稀硝酸酸化性强。 即使在云同步中发生NO2和NO的混合瓦斯气体，也必须确实知道作为反应中的氟化剂的硝酸物质的量与发生瓦斯气体(氮的氧化物)的物质的量相等。反应可用作实验室生产的NO2瓦斯气体，采用平底烧瓶分液漏斗、二孔塞组合实验装置，反应激烈，因此可控制滴加浓硝酸的速度，控制产生NO2的速度，只能通过上排气空气法收集NO2瓦斯气体，多馀的NO2瓦斯气体可被碱液吸收。 这个制造应该用通风箱进行。 反应实验室制可以进行

5、NO的反应，装置选择固液瓦斯气体的装置，只能用排水法收集。铝、铁元素冷却的浓硝酸会发生钝化现象，浓硝酸会将它们的表面氧化成薄而致密的氧化物薄膜，阻止进一步的反应。铁元素用过量的浓硝酸加热反应如下Fe 6HNO3(浓) Fe (NO3)3 3NO2 3H2O过量的铁元素在稀硝酸反应3Fe 8HNO3(稀薄) 3Fe (NO3)2 2NO 4H2O活性金属与稀硝酸反应，由于金属的强还原性，还原生成物复杂。 例：4Mg 10HNO3(稀释)=4Mg (NO3)2 NH4NO3 3H2O。王水(浓硝酸和浓盐酸的体积比)使Pt、Au溶解。碳、硫、磷等非金属单体受热在浓硝酸中反应剧烈C 4HNO3(浓)

6、CO2 4NO2 2H2OS 6HNO3(浓度) H2SO4 6 NO2 4H2OP 5HNO3(浓度) H3PO4 5 NO2 H2OP4 20HNO3(浓度) 4H3PO4 20 NO2 4H2O有些还原性化合物可以用硝酸氧化3Na2SO3 2HNO3(稀释)=3Na2SO4 2NO H2O3H2S 2HNO3=3S 2NO 4H2O2NaBr 4HNO3(稀薄) 2NaNO3 2NO2 Br2 H2O6KI 8HNO3(稀释)=6KNO3 I2 2NO 4H2O三、硝酸的制法1 .硝酸的实验室制法由于硝酸具有挥发性，可以在实验室中将硝酸盐和浓硫酸一起加热取出。 反应如下：我是NaNO3

7、H2SO4(浓) NaHSO4 HNO3。装置图：注意：加热时最好用低烧。 因为HNO3容易被热分解。 得到的硝酸总是略呈黄色，因为溶解了少量的NO2。2 .硝酸的工业制法(阿摩尼亚的催化氧化法)阿摩尼亚氧化生成一氧化氮两个阶段一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮被水吸收生成硝酸反应方程式：4NH3(瓦斯气体)5O2(瓦斯气体)催化剂4NO (瓦斯气体)6H2O (瓦斯气体) 907KJ2否(瓦斯气体) O2(瓦斯气体)=2否O2(瓦斯气体) 113kJ3NO2(气) H2O (液)=2HNO3(液) NO (气) 136KJ设备：氧化炉、吸收塔吸收剂：水或稀硝酸浓缩剂：硝酸镁或浓硫酸排瓦斯气体

8、吸收剂：氢氧化纳金属钍溶液。 (NO NO2 NaOH=2NaNO2 H2O )注意：在吸收反应进行中补充空气，将吸收生成的NO再氧化为NO2、NO2溶于水生成HNO3和NO，经过多次氧化和吸收，二氧化氮完全被水吸收，尽可能多地转化为硝酸。 因此，起始物与反应终止物物质的量的关系为1molNH3转化1molHNO3。3 .例题的精说例1、1.92gCu片与定量的浓HNO3起作用，NO2和NO瓦斯气体的修订为1.12L时(标准情况)，金属铜正好全部起作用。 反应中HNO3_ _ _ _ _ _ mol消耗还原的hno3_mol，并移动电子分析： ne=ncu2=2=0. 06摩尔=0. 05摩尔

9、20.05摩尔=0. 11摩尔答案：0.11、0.05、0.06。例2、以往，为了制备硝酸铜，要求污染环境原料利用率高。 请评价以下3个方案。方案1 :用铜屑和浓硝酸的作用。方案2 :用铜屑和中浓度的硝酸作用，用NaOH吸收生成的NO和NO2瓦斯气体。权利要求3 :将铜屑在空气中烧热，使其完全氧化后用硝酸溶解。分析：方案1的制备反应为Cu 4HNO3(浓) Cu (NO3)2 2NO2 2H2O。 制造1mol Cu (NO3)2需要4mol HNO3，反应释放的NO2未经处理，有环境污染。 水泥2的制备除了含有水泥1的反应之外还有反应：3Cu 8HNO3=3Cu (NO3)2 2NO 4H2

10、O、1mol Cu (NO3)2的制备需要4mol HNO3。 反应释放的NO2和NO基本被吸收，环境污染小。 方案3的制备反应也有2种：2Cu O2 2CuO、CuO 2HNO3=Cu (NO3)2 H2O、1mol Cu (NO3)2的制备需要2molHNO3，环境污染也小。答案：从上综合分析可以看出，方案3是最合理的。在亚金属铅与稀硝酸的反应中，如果参加反应的亚金属铅与消耗的硝酸的物质的量之比为1:2.5，则还原HNO3与未还原的HNO3的物质的量之比a、2:5 B、1:4 C、1:5 D、1:9分析： Zn和HNO3的物质的量比为1:2.5即4:10。4 Zn 10hno3=4Zn (

11、no3)2n2o5 h2o4 Zn 10hno3=4Zn (no3)2n h4no 33 h2o反应=1:4，反应=1:9回答： BD例4、工业上由氮瓦斯气体得到阿摩尼亚瓦斯气体，催化氧化阿摩尼亚最终得到硝酸，在标准情况下使用560m3的空气中的氮瓦斯气体(N2按空气体积的4/5换算)，理论上能够得到12mol/L的硝酸几立方米(假定反应中的氮损失为16% )分析：生成硝酸的体积为vN2 2NH3 2HNO3号元素1 2v 103升/米312摩尔/升V=2.8m3米3a :理论上可以得到2.8m312mol/L的硝酸。例5 .在同温同压下，分别充满两个等体积的干燥圆底烧瓶：NH3，NO2，进行

12、喷泉实验。 经过一盏茶反应后，瓶内溶液的物质浓度为()A. B. C.= D .无法确定分析：假设先将烧瓶容积设为1L，则NH3瓶的水充满整个烧瓶，NO2瓶的水充满烧瓶的2/3，按照标准情况进行测量，试剂氨水的物质的量浓度为c=，HNO3溶液的物质的量浓度为c=。 参考回答： c例6 .根据某些性质，NH3相当于H2O，NH4相当于H3O，NH2相当于o2，但是以下关系式不正确的是()我是A. NH4Cl KNH2=KCl 2NH3。B. M 2NH3=M(NH2)2 H2(M是二价活泼金属)C. 2NH4Cl MNH=MCl2 NH3D. 2NH4Cl MO=M(NH2)2 2HCl H2O

13、分析：A中KNH2为KOH，反应正确，b中NH3为H2O，反应正确，c中MNH为MO，反应也同样正确，d中NH4Cl视为H3OCl的HCl，反应2nh4clmo=mcl2nh3存在4 .实战演习一、选择题：1 .关于硝酸化学性质的以下记述中正确的是()a、深、浅硝酸均可使蓝色底盘试剂变红b .硝酸(过剩)与Na2SO3反应，但不生成SO2c、稀硝酸与Na2S反应可得到H2Sd .向碘化钾元素淀粉溶液中滴加稀硝酸溶液呈蓝色2 .污染环境的有害瓦斯气体中，主要与血色素起作用引起中毒的有毒瓦斯气体是()a、SO2 B、CO2 C、非d、CO3 .某2价金属与硝酸反应时，如果金属与硝酸所消耗物质的量之

14、比为2:5，则是反应中唯一的一的还原产物可能是()a、NH3 B、N2O C、NO D、NO24 .不用茶色瓶子保管也可以，但必须用玻璃塞试剂瓶保管的药品是()a、氯元素水b、硝酸银溶液c、液体元素溴d、碱燃烧5.Cu粉放入a稀薄H2SO4中，加热后没有现象，加入盐后Cu粉的质量会减少，但是溶液变蓝，在云同步中生成瓦斯气体。 这盐是()的a、氯化物b、硫酸盐c、硝酸盐d、磷酸盐6 .以下酸的酸无水物在单体间难以直接化合()a、H2CO3 B、HNO3 C、H2SO3 D、H2SO47 .在以下反应中表现硝酸酸性，能表现氧化性的是()a、Fe2O3 HNO3 B、Al (OH)3 HNO3碳、碳

15、氢化合物(浓) d、碳氢化合物38.3份Cu粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应，收集的瓦斯气体在相同情况下体积相等时，3份Cu粉的质量比(不考虑从NO2向N2O4的转换和反应生成瓦斯气体的溶解)a、3:1:2 B、3:2:2 C、1:1:2 D、2:6:39 .对浓硝酸和浓硫酸的以下描述正确为()a、常温下也可以用铝容器储藏b、常温下也与铜快速反应c .暴露于空气中，容器内酸液的质量减少d .暴露于空气中，容器内酸液的浓度降低10 .用右图进行实验，在试管内加入12mLNO，然后间歇性缓慢把8mLO2通入地下。 关于以下实验的最终状态的记述正确的是()a .试管内瓦斯气体为褐色红色b，试管内瓦斯气体为无色NOc .试管内瓦斯气体无色，为O2 D，试管内液面高度上升二、填补：11 .工业生产硝酸时，50