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硝酸的性质. 解读考纲. 1 、掌握硝酸的性质 2 、 HNO 3 性质的综合运用 ①强氧化性和其还原产物的多样性 ②熟练地运用一些运算技巧,如电子 守恒、质量守恒对硝酸参加的反应 进行定量计算. 阅读与思考. 1. 在解决化学问题时哪些与硝酸的物理性质有关 ? 2. 硝酸与金属和非金属反应有何特点 ? 3. 能被硝酸氧化的化合物有哪些?. 知识要点归纳. 一、硝酸的物理性质. 无色. 有刺激性气味. 与水互溶. 开瓶瓶口有白雾 发烟硝酸 挥发性酸用浓硫酸制取 与浓氨水产生白烟 参与化学反应温度不宜过高. 易挥发.
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解读考纲 1、掌握硝酸的性质 2、HNO3性质的综合运用 ①强氧化性和其还原产物的多样性 ②熟练地运用一些运算技巧,如电子 守恒、质量守恒对硝酸参加的反应 进行定量计算
阅读与思考 1.在解决化学问题时哪些与硝酸的物理性质有关? 2.硝酸与金属和非金属反应有何特点? 3.能被硝酸氧化的化合物有哪些?
知识要点归纳 一、硝酸的物理性质 无色 有刺激性气味 与水互溶 开瓶瓶口有白雾 发烟硝酸 挥发性酸用浓硫酸制取 与浓氨水产生白烟 参与化学反应温度不宜过高 易挥发
二、硝酸的化学性质 4HNO3 2 H2O + 4 NO2 ↑ + O2 ↑ △ 或光照 HNO3 1、不稳定性 浓硝酸变黄原因是什么?如何消除黄色? 浓硝酸如何保存? 棕色细口试剂瓶中,避光、低温保存,不能用橡皮塞。 常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些? 浓HNO3 、AgNO3、氯水、溴水等。
思考: 下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧化而成黄色的是 ( ) A.浓硝酸 B.工业盐酸 C.氯化亚铁 D.浓溴水 E.KI溶液 CE
硝酸的化学性质 2、强氧化性 要点一、HNO3不管浓稀都具有强氧化 性,且氧化性浓HNO3 > 稀HNO3 要点二、 HNO3的强氧化性的具体体现: 1、与金属反应 2、与非金属反应 3、与还原性的化合物反应
与金属反应 a.几乎和所有金属(除金、铂等少数金属外) b.与任何金属反应均不生成H2,说明呈现氧化性的不是H+而是HNO3,但由于H+的量决定HNO3的量,所以硝酸发生化学反应时要特别关注H+的浓度 c.与金属反应硝酸既起氧化剂的作用, 又起酸的作用。
与金属反应 d.铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化,其原因是在铁、铝表面氧化生成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步发生。 e.Cu等较不活泼的金属与浓硝酸反应得到NO2,与稀HNO3反应得NO,可以以此反应制NO2和NO气体。
与金属反应 f.Mg、Zn、Fe等较活泼的金属与稀HNO3反应根据稀HNO3的浓度不同可得NO、N2O、N2、NH4NO3等不同产物。 g.硝酸与变价金属(如Fe)反应,根据硝酸的量的多少分别得到低价、高价或两种价态共存的混合物。
与非金属反应 H3BO3 CO2 H3PO4 H2SO4 HIO3 B C P S I2 + HNO3(浓) + NO2
与还原性化合物反应 如含S2-、SO32-、Fe2+、I-等的化合物反应。 3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O
3、酸的通性 (1)与指示剂作用, 稀硝酸与石蕊试液变红,加热不褪色, 浓硝酸与石蕊试液变红,加热褪色 (2)与活泼金属反应不产生H2。 (3)与碱和碱性氧化物反应:比较与CuO、FeO的反应, (4)与盐反应:比较与Na2CO3、Na2SO3 的反应
二、硝酸的化学性质 浓硫酸 -NO2 +H2O +HNO3 -H HO-NO2 △ 浓硫酸 CH3CH2OH+HNO3 CH3CH2O-H HO-NO2 △ 4、与有机物的反应 硝化反应: 硝基苯、三硝基甲苯 硝基苯 酯化反应: 硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维 CH3CH2ONO2+H2O 颜色反应: 硝酸乙酯 与含有苯环结构的蛋白质作用,呈黄色。
课堂练习 1.某单质跟浓硝酸反应时参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4则该单质被氧化后元素化合价可能为( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 BD
2.某溶液能与Al作用产生H2,则该溶液可能大量共存的离子组合是( ) A.Na+、NO3-、Fe2+、K+ B.Cl-、Na+、Fe2+、K+ C.K+、I-、NO3-、H+ D. NO3-、 Na+、NH4+ HCO3- B
3.制等质量的Cu(NO3)2 消耗HNO3 最少的是( ) A.Cu和浓HNO3 反应; B. Cu和稀HNO3 反应; C.Cu2O和浓HNO3 反应; D.Cu2(OH)2CO3和稀HNO3 反应 D
4. 不同浓度的硝酸分别与足量的锌完全反应,还原产物分别是NO2、NO和NH4NO3 ,若这些产物的物质的量相等,则参加反应的HNO3 的物质的量之比是 ( ) A.2: 4: 5 B.1: 2: 5 C.1: 2: 2 D.1: 1: 1 B
思维拓展 例1、某课外兴趣小组为探究Cu与稀硝酸反应生成的NO气体设计了如图所示装置,请回答:
(1)如何检验装置的气密性 关闭分液漏斗活塞及止水夹1、2,分别从U型管的1、2长管口注入液体,若出现液面高度差,说明气密性好。 (2)实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞,先在管2中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹1、2,从管1长管加入稀硝酸至橡胶塞,关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率,应采取什么措施.
(3)实验中硝酸与Cu的反应,能否自动停止.为什么(3)实验中硝酸与Cu的反应,能否自动停止.为什么 . (4)在实验中,证明生成的无色气体是NO的操作是: . 能 随反应生成气体增多,压强增大,液面下降,当液面脱离铜丝时,反应停止。 将分液漏斗活塞打开,使无色气体进入分液漏斗中,若无色气体边为红棕色,证明无色气体为NO。
(5)关闭漏斗活塞打开止水夹1,NO气由管1进入管2,同学们意外发现在管2短管上部出现红棕色气体层,且浓硝酸颜色变黄,此现象的原因是(5)关闭漏斗活塞打开止水夹1,NO气由管1进入管2,同学们意外发现在管2短管上部出现红棕色气体层,且浓硝酸颜色变黄,此现象的原因是 , 此过程的化学方程式为: 。 此现象说明。 浓硝酸将NO气体氧化成NO2,且部分NO2溶于浓硝酸而现黄色 2HNO3+NO ==3NO2+H2O 浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。
(6)为防止生成的气体对环境造成污染,实验完毕后应采取什么样的措施?。(6)为防止生成的气体对环境造成污染,实验完毕后应采取什么样的措施?。
思维拓展 C(H+) b c d V气体线 (标况) a o a b c d n(Fe) 例2.铁在热的稀硝酸中反应其主要还原产物为N2O,而在冷的稀硝酸中反应,其主要产物为NO,当溶液更稀时,还原产物是NH4+,请分析下图回答有关问题:
C(H+) c(H+)线 b c d V气体 (标况) a o a b c d n(Fe) 1:假设在任意气体产生的曲线段内只有一种还原产物,判断从o点到a点时还原产物应为( ) NO 2:判断从a点到b点时还原产物为( ) 其原因是. N2O 反应放热 温度升高
3.试配平由b到c点的化学方程式。 Fe + HNO3==== Fe(NO3)3+ + H2O 4:已知到达d点时,反应完全结束,此时溶液中主要的阳离子为( )且分析c、d点投入金属铁的物质的量之比ncFe:ndFe=( : ) 8 30 8 3 9 C(H+) c(H+)线 b c d V气体 (标况) a o a b c d n(Fe) NH4NO3 Fe2+ NH4+ 2 3
课堂小测 1.单质跟浓HNO3 混合出现的情况依此为:①反应生成相应的硝酸盐②反应生成最高价含氧酸③单质呈钝态④不发生反反应 符合上述情况的单质是: ( ) A.Cu Si Zn Au B.Ag P Al Pt C.Fe C Pb Hg D.Cu S Fe Au BD
2. 将铜粉放入稀H2SO4中,加热无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出,该物质是: ( ) • Fe2(SO4)3 B. Na2SO4 • C. KNO3 D. FeSO4 C
3、在100ml浓HNO3中加足量Cu产生气体aL,用排水法收集到bL气体,则原硝酸的物质的量浓度为3、在100ml浓HNO3中加足量Cu产生气体aL,用排水法收集到bL气体,则原硝酸的物质的量浓度为 ( ) (a+3b)/2.24 mol/L
4、若将一定质量的铜片与浓HNO3 反应,铜片全部溶解把产生的气体全部收集到一容器中,将溶液倒入蒸发皿中小心蒸干后,将得到固体物质全部移入大试管内加热使其全部分解, Cu(NO3)2 CuO + NO2 +O2(未配平)生成的气体也一并收集到前一容器中,最后将容器倒立在盛水的水槽中,反应后测得容器内还剩余无色气体0.448L(标状),则参加反应的铜片质量是 ( )g。 1.92
总 结 一、硝酸的强氧化性 二、有关硝酸的计算 ⑴ 得失电子守恒 三 个 守 恒 ⑵ 原子守恒 ⑶ 溶液中电荷守恒