第一单元氨的合成.pptx

1、高三一轮元素及其化合物,硝酸的性质,泉州市奕聪中学 黄翠玉,硝酸根离子的结构,实验视频重现浓硝酸、稀硝酸与铜的反应,1、实验原理 稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O； 浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。 2、创新实验装置,3、播放视频,4、现象描述答题模板,(1)全面描述现象的程序“海、陆、空” “海”溶液有什么变化； “陆”固体有什么变化； “空”气体有什么变化。 (2)规范描述现象的答题模板 如颜色：由(具体颜色)变为(具体颜色)； 气体：溶液中产生(颜色)的气体，(或)在固体表面产生(颜色)气体； 沉淀：在(颜色

2、)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)。,(3) 浓硝酸、稀硝酸与铜的反应实验现象描述。,具支试管中溶液由无色变为蓝绿色，产生大量的红棕色NO2气体，红棕色气体外逸到U形管的粗管端；,用手抚摸具支试管外壁，感觉到烫手，分析该反应是放热的；,U形管内铜片表面不断产生小气泡，溶液颜色变为浅蓝色。由于U形管粗管端的压强较大，所以浅蓝色溶液上下流动。,滴管吸入的气体后，滴管内气体由无色变为红棕色，说明了U形管细管端内的气体为NO，无色NO被空气氧化为红棕色NO2。,(3)浓硝酸、稀硝酸与铜的反应实验现象描述。,5、实验安全环保意识。,实验废气的处理：实验完毕，用滴管吸取NaOH溶液分别注入U形管和具支试管

3、中，中和剩余的硝酸，吸收装置里残留的NO2、NO气体，最后才拆卸实验装置，防止它污染空气。,6、实验拓展,浓硝酸挥发性考点的应用。如：硝酸、碳酸、硅酸酸性强弱验证中，由于硝酸挥发性，它会越级干扰碳酸酸性大于硅酸的验证，该情景经常设置成易错试题。NO极易与空气中的氧气发生反应，实验试题中，经常设置前通氮气排除装置中的空气，防止氧气干扰NO现象观察等。,知识篇,一、物理性质 纯硝酸无色透明油状液体,易挥发、低沸点（83）有刺激性气味，能与水任意比互溶。质量分数69%为浓硝酸，质量分数98%以上为发烟硝酸，溶解了过多NO2的浓硝酸显棕黄色。,二、 化学性质,（一）不稳定性 硝酸很不稳定，很容易分解，

4、硝酸越浓，就越容易分解。浓硝酸呈黄色，这是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸的缘故。 反应原理：4HNO3(浓) 2H2O4NO2O2。(保存在棕色瓶中,放置在阴凉处),（二）与非金属反应 浓硝酸与碳的反应： C4HNO3(浓) CO24NO22H2O。,（三）酸性与强氧化性,1、稀HNO3使紫色石蕊溶液变红，浓硝酸能使紫色石蕊溶液 先变红，后褪色。,常温下，铁、铝遇浓硝酸发生“钝化”，生成致密氧化物，故浓硝酸可以用铁桶盛放。,HNO3与金属反应一般不能产生H2。（强调“一般”）,硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。,硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。硝酸浓度越大，其还原

5、产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。,2、硝酸与金属反应规律,稀硝酸与铜反应： 浓硝酸与铜反应：,2、硝酸与金属反应规律 铜与硝酸反应,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。,稀硝酸与铁反应：（铁的量不同，生成物价态不同）,2、硝酸与金属反应规律 铁与硝酸反应,（过量）3Fe8HNO3(稀)=3 Fe (NO3)22NO4H2O；,（少量）Fe4HNO3(稀)=Fe (NO3)3NO2H2O；,Fe6HNO3(浓) Fe (NO

6、3)33NO23H2O；,浓硝酸与铁反应：,常温钝化,3、硝酸与金属氧化物反应（以下反应默认稀硝酸） 低价态金属氧化物 高价态金属氧化物,3FeO10HNO3 =3Fe (NO3)3NO5H2O；,Fe2O36HNO3 =2Fe (NO3)33H2O；,4、硝酸与碱反应 稀硝酸与低价态碱 稀硝酸与高价态碱,3Fe(OH)210HNO3 =3Fe (NO3)3NO8H2O；,Fe(OH)33HNO3=Fe (NO3)33H2O；,5、与某些盐反应 稀硝酸与含还原性离子(-、SO32-、S2-)的盐类,6NaI+8HNO3=6NaNO3+3I2+2NO+4H2O,3Na2S+8HNO3=6NaNO

7、3+3S+2NO+4H2O,(过量)8HNO3+3Na2SO3=6NaNO3+3H2SO4+2NO+H2O,(少量)2HNO3+3Na2SO3=3Na2SO4+2NO+H2O,稀硝酸与高价态离子含氧酸盐（CO32-、SiO32-）,2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+ H2O+CO2,2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+ H2SiO3,6、硝酸与还原性酸反应 HI H2S SO2（亚硫酸）,6HI+2HNO3=3I2+2NO+4H2O,3H2S+2HNO3=3S+2NO+4H2O,2HNO3+3SO2+2H2O =3H2SO4+2NO,(四)与有机物反应 1、硝化反应(与 反应）,将

8、Fe(NO3)3溶液与HI混合（还原性lFe3+） HI不足： HI过量：,（五）情景离子方程式,2、颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变色。,8H+6I+2NO3=3I2+2NO+4H2O,12H+10I+3NO3+ Fe3+= Fe2+5I2+3NO+6H2O,拓展：酸性环境下溶液中有NO3，视为有HNO3。,学生描写思维导图：,3、方法篇,金属与HNO3反应的规律和相关计算 方法解读： 金属与HNO3反应的思维模型,2.“4法”突破金属与HNO3反应的计算,HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物

9、质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量,HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量,HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)，c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子),金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒,原子守恒法,得失电子守恒法,电荷守恒法,离子方程式计算法,5、专项训练,例1、(2017北京高考)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结

10、论不正确的是(),A由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应 C由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,【答案】D,C4HNO3(浓) CO24NO22H2O; CO2 CO2,例2、(2015北京卷)在通风橱中进行下列实验：,下列说法不正确的是() A中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2 B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应 C对比、中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D针对中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，

11、可判断Fe是否被氧化,【答案】,Fe4HNO3(稀)=Fe (NO3)3NO2H2O,图像题,例3、向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是(),Aa表示n(Fe3)的变化曲线 Bn10.75 CP点时，n(Fe2)0.5625 mol D向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g,数据处理：1molHNO3和1molH2SO4共有3molH+，1mol的NO3完全氧化需要4molH+，控制因素是H+离子，产生Fe3+离子为0.75mol，

12、即n1=0.75mol，故B正确；,Fe2+,Fe3+,Fe3+,a段 Fe+4H+NO3=Fe3+NO+2H2O,b段2Fe3+Fe=3Fe2+,C、交点考察，2Fe3+Fe=3Fe2+，设Fe3+物质的量为Xmol， 2Fe3+Fe=3Fe2+ 2 3 X 1.5X 交点n2Fe3+和Fe2+的物质的量相同，即0.75X=1.5X，X=0.3，此时Fe3+的为0.45mol，所以p点时，n（Fe2+）=0.45mol，故C错误；,D、向P点溶液中加Cu：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，设加入铜的质量为Y,=,【答案】C,解得Y=14.4，即最多可溶解14.4gCu粉，故D正确,例4、向

13、50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是(),A开始时产生的气体为H2 BAB段发生的反应为置换反应 C所用混合溶液中c(HNO3)0.5 molL1 D参加反应的铁粉的总质量m25.6 g,【答案】,4H+NO3+ Fe Fe3+NO+H2O,2Fe3+ Fe3Fe2+,2H+ FeFe2+H2,电子守恒计算题（注意计量技巧）,例5、足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气

14、体完全被水吸收生成硝酸若向所得硝酸铜溶液中加入5molL1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（） A60mLB45mLC30mLD无法计算,【答案】,CuHNO3(浓)Cu(NO3)2NO2N2O4NOH2O铜将电子转移给氮氧化物,NO2N2O4NOH2OO2HNO3 氮氧化物将电子转移给氧气，相当于铜将电子转移给氧气,Cu2+2OH- Cu(OH)2,n(O2)=1.6822.4=0.075mol,n(Cu)=0.15mol,2Cu O2,n(Cu2+)=0.15mol,n(OH-)=0.3mol,n(NaOH)=0.3mol/5molL1=0.06L= 60mL

15、,例6、取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL N2O4的气体（都已折算到标准状态），在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02g则x等于（） A8.64gB9.20gC9.00gD9.44g,【答案】B,MgCuHNO3(浓)Cu(NO3)2Cu(NO3)2 NO2N2O4H2O金属将电子转移给氮氧化物,n(NO2)=8.96L22.4Lmol1=0.4mol,n(N2O4)=0.672L22.4Lmol1=0.03mol,Mg、Cu 2e- Mg 2+ 、Cu 2+ +2OH- Mg(OH)2 Cu(OH)2,+5,+4,+4,n(e-）n(NO2)1+n(N2O4)20.4+0.032=0.46mol,n(e-）= n(OH-） n(OH-）0.46moI m(OH-)0.46 177.82g,m(金属)=m(沉淀)-m(OH-)=17.02-7.82=9.20g,例7、某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。请回答有关问题：,(1)设计装置A的目的 。 (2)在完成(1)中的“操作”