硝酸的氧化性人教版高中化学必修一优秀课件.pptx

1、-1-第第3 3课时课时硝酸的氧化性硝酸的氧化性-2-3-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu排在金属活动性顺序中氢之后。2.浓硫酸与Cu在常温下不反应,加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。3.从N元素的化合价上分析,HNO3只有氧化性。-4-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试一、硝酸的酸性硝酸是一元强酸,具有酸的通性,但硝酸与金属反应一般不产生H2。二、强氧化性1.与金属的反应。浓硝酸与Cu反应的化学方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。稀

2、硝酸与Cu反应的化学方程式为8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。2.与非金属反应。浓硝酸与木炭加热时反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)2H2O+4NO2+CO2。3.常温下,冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。4.王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物,二者体积比为1 3,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。-5-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试三、不稳定性浓硝酸在受热或光照条件下易分解,化学方程式为4HNO3 4NO2+O2+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸,使硝酸常显黄色。-6-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.下列关于硝酸的认识中,正确的是

3、()A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性答案:A-7-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试2.铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减小,则该盐不可能是()A.FeCl3B.NaClC.KNO3D.Cu(NO3)2解析:A项,反应的离子方程式为2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+,铜粉溶解;C项、D项反应的离子方程式均为8H+2 +3Cu=3Cu2+2NO+4H2O,铜粉溶解;B项不反应。答

4、案:B-8-课堂篇探究学习探究一探究二硝酸的强氧化性硝酸的强氧化性问题探究1.浓硝酸在受热或光照条件下易分解:4HNO34NO2+O2+2H2O,实验室该如何保存浓硝酸?答案:盛放在棕色细口瓶中,密封、避光、置于冷暗处保存。2.浓硝酸、稀硝酸与Cu的反应产物分别为NO2、NO,反应中稀硝酸中氮元素化合价降低较多,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强,对吗?答案:不对;浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。-9-课堂篇探究学习探究一探究二4.浓硫酸、硝酸与铜反应的条件有什么区别?答案:浓硫酸与铜反应需要加热,而浓(稀)硝酸与铜反应不需要加热。-10-课堂篇探究学习知识归纳硝酸的强氧化性

5、1.本质HNO3具有强氧化性,是因为HNO3中+5价氮元素具有很强的得电子能力。2.表现(1)硝酸与金属的反应:除Au、Pt等少数金属外,硝酸可以氧化其他所有的金属。如3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO+2H2O。活泼金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,加热时反应。探究一探究二-11-课堂篇探究学习探究一探究二(2)硝酸与非金属的反应:反应规律:非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或高价含氧酸+NO2+H2O。反应举例:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应:硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具

6、有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、等均能被HNO3氧化。-12-课堂篇探究学习探究一探究二典例剖析典例1 下列说法正确的是()A.过量的铁与浓硝酸反应,其产物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2OB.1 mol铜与足量的浓硝酸反应,消耗硝酸的物质的量为2 molC.往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的颜色会由浅绿色变为棕黄色D.铁、铝在任何浓度的硝酸中都会钝化解析:过量的铁与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2,A项错误;1 mol铜与足量的浓硝酸反应,消耗硝酸的物质的量为4 mol,B项错误;铁、铝在浓硝酸中会钝化,但在稀硝酸中不会钝化

7、,D项错误。答案:C-13-课堂篇探究学习浓硝酸与木炭加热时反应的化学方程式为过量的铁与浓硝酸反应,其产物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2O从N元素的化合价上分析,HNO3只有氧化性。8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。答案:不对;浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。典例1 下列说法正确的是()92 g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是()常温下,冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性解析:由于硝酸的沸点比浓硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持

8、+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;碳和浓硝酸反应时+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;Na2CO3与硝酸反应生成碳酸表现了硝酸的强酸性;硝酸受热分解表现了不稳定性。解析:NO2和硝酸中氮元素的化合价不相同,NO2不是酸性氧化物;硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,不生成氢气;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化现象。盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu排在金属活动性顺序中氢之后。(2)写出甲与乙的浓溶液反应的化学方程式:。4 Lmol-1=5.解析:浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反应,露置在空气中,浓硝酸、浓硫酸的浓度都减小。硝酸是一元强酸,具有酸的通性,但硝酸与金属反应一般不产

9、生H2。常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,加热时反应。露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大CO2、NO2NOCaCO3Cu(NO3)2下列关于硝酸的叙述正确的是()往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的颜色会由浅绿色变为棕黄色探究一探究二变式变式训练训练1下列各反应表明了HNO3的什么性质?-14-课堂篇探究学习探究一探究二解析:由于硝酸的沸点比浓硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;碳和浓硝酸反应时+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;Na2CO3与硝酸反应生成碳酸表现了硝酸的强酸性;

10、硝酸受热分解表现了不稳定性。答案:挥发性强氧化性、酸性强氧化性强酸性不稳定性-15-课堂篇探究学习探究一探究二硝酸与金属反应的有关计算硝酸与金属反应的有关计算问题探究1.38.4 g Cu与足量的浓硝酸反应,铜全部反应后,收集到的气体在标准状况下的体积是多少?答案:浓硝酸在反应中被还原为NO2,Cu被氧化为Cu2+,反应中Cu失去电子 2=1.2 mol,所以浓硝酸在反应中得到电子1.2 mol,生成NO2的物质的量为1.2 mol,在标准状况下的体积为1.2 mol 22.4 Lmol-1=26.88 L。2.上述反应中,参与反应的硝酸的总物质的量是多少?答案:参与反应的硝酸一部分被还原为N

11、O2,一部分以 的形式与Cu2+结合成Cu(NO3)2,参与反应的硝酸的总物质的量=被还原成NO2的物质的量+与Cu2+结合的 的物质的量=1.2 mol+1.2 mol=2.4 mol。-16-课堂篇探究学习探究一探究二 3.38.4 g Cu与一定量的浓硝酸反应,铜全部反应完后,收集到的气体在标准状况下的体积为17.92 L,计算混合气体中NO2和NO的物质的量。-17-课堂篇探究学习探究一探究二知识归纳硝酸与金属反应的相关计算1.思维模型-18-课堂篇探究学习探究一探究二2.计算技巧-19-课堂篇探究学习探究一探究二典例剖析典例2 将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完

12、全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。(2)待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入V mL a molL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为 molL-1。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液 g。-20-课堂篇探究学习探究一探究二解析:(1)设生成NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。V(NO)=0.26 mol22.4 Lmol-1=5.824 L;V(NO2)=0.24 mol22.4 Lmol-1

13、=5.376 L。(2)由原子守恒得:-21-课堂篇探究学习探究一探究二答案:(1)5.8245.376(3)57.8-22-课堂篇探究学习探究一探究二变式变式训练训练2在100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 molL-1和0.1 molL-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是()A.0.15 molL-1B.0.225 molL-1C.0.35 molL-1D.0.45 molL-1-23-课堂篇探究学习探究一探究二答案:B-24-随堂检测随堂检测123451.下列溶液中,常温下可以用铁制容器装运的是()A.

14、浓硝酸B.浓盐酸C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸解析:常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,则可用铁罐装运浓硝酸,A项正确;铁与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能用铁罐装运浓盐酸,B项错误;铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和Cu,则不能用铁罐装运硫酸铜溶液,C项错误;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不能用铁罐装运稀硫酸,D项错误。答案:A-25-随堂检测随堂检测123452.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()A.常温下都可用铝制容器贮存B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大解析:浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反应,露置在空气中,浓硝

15、酸、浓硫酸的浓度都减小。答案:A-26-随堂检测随堂检测123453.下列关于硝酸的叙述正确的是()A.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是酸性氧化物B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C.常温下铁与浓硝酸反应,产生大量的红棕色气体D.硝酸与铜的反应既表现出氧化性又表现出酸性解析:NO2和硝酸中氮元素的化合价不相同,NO2不是酸性氧化物;硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,不生成氢气;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化现象。答案:D-27-随堂检测随堂检测盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu排在金属活动性顺序中氢之后。8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。15 molL-1

16、B.225 molL-1下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()HNO3具有强氧化性,是因为HNO3中+5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸与金属反应的有关计算常温下都可用铝制容器贮存硝酸是一元强酸,具有酸的通性,但硝酸与金属反应一般不产生H2。铁、铝在任何浓度的硝酸中都会钝化C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应:(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液 g。盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu排在金属活动性顺序中氢之后。稀硝酸与Cu反应的化学方程式为解析:浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反

17、应,露置在空气中,浓硝酸、浓硫酸的浓度都减小。2 mol,所以浓硝酸在反应中得到电子1.往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的颜色会由浅绿色变为棕黄色盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu排在金属活动性顺序中氢之后。王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物,二者体积比为1 3,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。上述反应中,参与反应的硝酸的总物质的量是多少?123454.从防止污染和减少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是()解析:铜与浓硝酸反应生成NO2气体,铜与稀硝酸反应生成NO气体,NO2和NO都会造成大气污染;NO2和NO的产生也造成了硝酸利用率降低。铜与浓硫酸反应会产生SO2气体

18、,SO2是一种常见的大气污染物,同时SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C选项最好。答案:C-28-随堂检测随堂检测123455.将红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,有如下变化关系:(1)推导出各物质的化学式:甲,乙,丙,A,B,C,D。(2)写出甲与乙的浓溶液反应的化学方程式:。-29-随堂检测随堂检测12345解析:根据蓝色溶液D,判断单质丙是Cu,结合红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,可知是单质碳和浓硝酸的反应,生成的混合气体A中含CO2和NO2。答案:(1)CHNO3CuCO2、NO2NOCaCO3Cu(NO3)2(2)C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O