高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第二单元 生产生活中的含氮化合物 第3课时 硝酸的性质学案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学学案VIP免费

第3课时硝酸的性质[学习目标定位]1.掌握硝酸的重要性质和应用。2.了解硝酸的工业制法。3.能依据化合价升降法配平氧化还原反应方程式。一、硝酸的性质1．在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4mol·L－1的稀硝酸和15mol·L－1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。(1)实验现象：反应开始后两支试管中都有气泡产生。加入浓HNO3的试管反应强烈，放出红棕色气体，溶液呈绿色，加水后变成蓝色；加入稀HNO3的试管反应缓慢，放出无色气体，生成蓝色溶液。(2)结论：浓、稀硝酸都与铜反应，浓HNO3与铜反应生成的气体为NO2；稀HNO3与铜反应生成的气体为NO。①铜与浓HNO3反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；②铜与稀HNO3反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。2．将上述实验中的金属铜换成少量金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。(1)实验现象：加入浓硝酸的试管中，铁片没有明显变化。加入稀硝酸的试管中，有气泡产生，在试管口上方，无色气体变成了红棕色，溶液变为棕黄色。(2)实验结论：Fe在常温下遇到浓HNO3发生钝化现象。稀硝酸与铁反应生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。(3)反应的化学方程式：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(铁不足)，2NO＋O2===2NO2。3．硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式：(1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。4．浓HNO3见光易分解，反应的化学方程式为4HNO3=====2H2O＋4NO2↑＋O2↑。1.硝酸具有强氧化性(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。(2)常温下，浓硝酸能使铁、铝发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加热条件下，氧化膜被破坏，从而使反应继续进行。(3)浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。(4)在中性、碱性溶液里的NO不能表现出强氧化性，而在酸性溶液里的NO能表现出强氧化性，因此，在酸性溶液里NO不能与Fe2＋、I－、S2－、SO等还原性离子大量共存。2．浓硝酸具有不稳定性浓HNO3受热或见光容易分解，硝酸越浓，越易分解。硝酸分解有NO2产生，溶于硝酸中呈黄色。实验室保存硝酸的方法是保存在棕色瓶里，放置阴凉处。提醒(1)金属与HNO3反应不产生H2。(2)硝酸越稀，还原产物中N元素的化合价越低，如不活泼金属与HNO3反应，浓HNO3被还原为NO2，稀HNO3被还原为NO。1．在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是()A．H2S＋2HNO3===S↓＋2NO2↑＋2H2OB．CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2OC．4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2OD．3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O答案D解析A中HNO3只表现氧化性；B中HNO3只表现酸性；C中HNO3既表现氧化性，又表现还原性；D中HNO3既表现氧化性，又表现酸性。2．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，则下列叙述中正确的是()A．反应速率：两者相同B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少答案B解析A×浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，故Cu与浓硝酸的反应速率快B√由Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu＋HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O，可以看出相同质量的铜消耗浓硝酸较多C×铜与浓硝酸反应生成的NO2是红棕色气体，而与稀硝酸反应生成的NO是无色气体D×由于反应中转移的电子数都等于铜失去的电子数，故转移的电子数相等二、硝酸的工业制法1．硝酸工业制备的过程，反应原理及主要设备如下：2．在工业生产中，NO2溶于水生成的NO不会排空，而是再用过量的空气使其氧化为NO2，再被水吸收，经过多次氧化和吸收，NO2可完全转化为HNO3。也就是从理论上讲，NH3中的氮元素完全转化为HNO3中的氮元素。3．从吸收塔出来的气体中尚有少量NO和NO2，不能直接排放到空气中，以免造成污染。常用碱液(NaOH)来吸收，变废为宝。(1)NO＋NO2＋2NaOH===2N...