1、-1-第3课时 硝酸的性质-2-第3课时 硝酸的性质 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 情境导入课程目标 1.掌握 HNO3的性质。2.了解氧化还原反应方程式的配平方法。3.了解硝酸的用途。-3-第3课时 硝酸的性质 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 一、硝酸的物理性质硝酸是一种无色,具有挥发性的液体,工业硝酸因溶有 NO2 而略显黄色。自主思考1.工业硝酸中因溶有NO2而显黄色,你知道 NO2是如何产生的?
2、你又有什么方法能除去黄色?提示:原因:4HNO32H2O+4NO2+O2措施:通入 O2,NO2 与 O2 和 H2O 又会重新反应生成 HNO3。-4-第3课时 硝酸的性质 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 二、硝酸的化学性质强氧化性:硝酸是一种氧化性很强的酸,能与除金、铂等少数金属以外的金属和许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。1.HNO3 与金属的反应。写出浓硝酸、稀硝酸分别与 Cu 反应的化学方程式:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu
3、(NO3)2+2NO+4H2O2.硝酸与非金属的反应。写出 C 与浓硝酸反应的化学方程式:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O-5-第3课时 硝酸的性质 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 3.不稳定性。HNO3 在常温下见光或受热就会发生分解:4HNO32H2O+4NO2+O2因此,硝酸应贮存在避光、低温处。4.浓硝酸可以使 Fe、Al 等金属发生钝化。自主思考 2.浓硝酸与 Cu、C 的反应,表现的性质是否相同?提示:不完全相同,与 C 反应只表现强氧化性,与 Cu 反应既表现强氧化性
4、,又表现酸性。-6-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 探究 HNO3 的化学性质 问题导引 实验 1取一瓶浓硝酸,打开瓶盖,小心地扇闻浓硝酸的气味。实验 2在两支试管中各放入一小块 Cu 片,分别加入少量稀硝酸(4 molL-1)和浓硝酸(14 molL-1),立即用蘸有浓 NaOH 溶液的棉花封住试管口,观察试管中发生的现象。-7-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习
5、探究 实验 3将实验 2中的 Cu 片换成 Fe 片,进行相同的实验,观察现象。-8-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 实验实验现象结论1瓶口有 、有 2稀硝酸中,有 产生,溶液变 ;浓硝酸中,有红棕色气体产生,溶液变 能与 反应,HNO3具有氧化性3稀硝酸中,有 产生,溶液 ;浓硝酸中,能与 反应,HNO3具有氧化性-9-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 提示
6、:1.白雾 刺激性气味 易挥发,有刺激性气味2.无色气体 蓝色 蓝色 Cu3.无色气体 变黄色或浅绿色 无明显现象 Fe-10-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 名师精讲 1.硝酸具有强氧化性是由于 HNO3 中的+5 价氮元素有很强的得电子能力,在硝酸参与的氧化还原反应中,几乎全部是+5 价氮被还原。主要表现:(1)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。(2)与非金属单质 C、S、P 等在加热条件下反应,非金属元素生成相应的酸性氧化物。-11-第3课时 硝酸的性质 ZHONG
7、DIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究(3)金属与 HNO3 反应一般不生成 H2,浓硝酸一般被还原成 NO2,稀硝酸一般被还原成 NO,极稀的 HNO3 可被还原成 NH3,生成 NH4NO3。(4)在利用 HNO3 的酸性时,要注意考虑它的强氧化性。如 FeO 与稀硝酸反应时的化学方程式应是 3FeO+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO+5H2O,而不是 FeO+2HNO3(稀)Fe(NO3)2+H2O。-12-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHI
8、SHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 2.硝酸与金属反应的有关计算(1)常用解题方法。电子守恒:N 原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。原子守恒:一部分以 NO3-的形式存在,另一部分转化为还原产物,这两部分中 N 的物质的量与反应消耗的 HNO3 中 N 的物质的量相等。利用离子方程式计算:硝酸与硫酸的混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用 HNO3 与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐的 NO3-借助 H+仍能继续与金属反应。-13-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基
9、础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究(2)特殊反应类型。硝酸与铁反应时:a.当 HNO3 过量时,产物为 Fe(NO3)3;b.当 Fe 过量时,产物为 Fe(NO3)2;c.当 Fe 与 HNO3 恰好耗尽时,产物可能是 Fe(NO3)3,或 Fe(NO3)2,或Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2 的混合物。浓硝酸与 Cu 反应时:若 Cu 过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其还原产物将为 NO,最终应得到 NO2 与NO 的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关 Cu、HNO3 和混合气体之间的量的关系。
10、硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。-14-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究【例题】将 32.64 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,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)待产生的气体全部释放后,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,则原硝酸溶液的浓度为 molL-1。-15-第3课时 硝酸的性质
11、ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 解析:(1)Cu 与 HNO3反应过程中,Cu 作还原剂失去的电子数等于 HNO3作氧化剂得到的电子数,即得失电子守恒,有 n(Cu)2=n(NO)3+n(NO2)1,即:32.64 g64 gmol-12=(NO)22.4 Lmol-13+11.2 L-(NO)22.4 Lmol-1,得 V(NO)=5.8 L,V(NO2)=5.4 L。-16-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITAN
12、G LIANXI随堂练习 探究(2)硝酸与 Cu 反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为 NO、NO2,显酸性的硝酸生成的硝酸铜和过量的硝酸全部与加入 VmL a molL-1 的 NaOH 完全反应,当溶液中的 Cu2+全部转化为沉淀时,所得溶液为 NaNO3 溶液,则整个过程中起酸作用的硝酸为 n(HNO3)作酸用=n(NaOH)=V10-3 La molL-1=aV10-3mol,根据 N 元素守恒,作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等,则有 n(HNO3)被还原=n(气体)=11.2 L22.4 Lmol-1=0.5 mol。n(HNO3)=n(HNO3)作酸用+
13、n(HNO3)被还原=aV10-3mol+0.5 mol。-17-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 答案:(1)5.8 5.4(2)10-3+0.50.14方法技巧解有关硝酸作氧化剂的题目时,采用 N 原子守恒或电子守恒简化解题过程。铜与浓硝酸反应可能产生多种气体(NO2、NO等),若求反应 HNO3 的量,可巧抓“N”守恒:n(HNO3)=n(气体)+2nCu(NO3)2。有三点特别重要:一是反应中硝酸扮演两种角色:氧化剂和酸(生成硝酸盐);二是把握原子守恒、电子守恒等关系列
14、等式;三是运用极限法、讨论法等数学思维方法灵活处理问题。-18-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 变式训练在浓硝酸中放入 Cu 片,(1)反应开始时的化学方程式为 ,实验现象为 。(2)若 Cu 片有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为 。(3)待反应停止后,再加入少量的稀硫酸,这时 Cu 片上又有气泡产生,原因是 。(4)若将 12.8 g Cu 与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完,共产生标准状况下5.6 L 的气体,则所消耗的 HNO3 的物质的量是 。-19-第3课时 硝酸的
15、性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 解析:铜跟浓硝酸反应时,随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐减小,故反应将要结束时发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时,反应后的体系中有Cu、Cu2+、NO3-,加入稀硫酸后,硫酸溶液提供的 H+与溶液中的 NO3-共存,又相当于形成了稀硝酸溶液,故铜又溶解。无论 5.6 L 气体全部是 NO2,还是NO2 和 NO 的混合气体,根据氮原子守恒可知:硝酸总的物质的量=起酸性作用的硝酸的物质的量+起氧化性作用的硝酸的物质的量,即n(HNO3)=2n(Cu)+n(气体)=
16、212.8 g64 gmol-1+5.6 L22.4 Lmol-1=0.65 mol。-20-第3课时 硝酸的性质 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究 答案:(1)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有红棕色气体产生(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(3)加入稀硫酸后,硫酸溶液提供的 H+与溶液中的 NO3-共存,又相当于形成了稀硝酸溶液,故铜又溶解(4)0.65 mol-21-第3课时 硝酸的性质 SUITANG L
17、IANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 51.下列块状金属在常温下,能全部溶于足量的浓硝酸的是()A.AuB.CuC.FeD.Al解析:HNO3 能溶解除了 Pt、Au 之外的大多数金属,但是 Fe、Al 在常温下会钝化。答案:B-22-第3课时 硝酸的性质 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 52.向浅绿色的 Fe(NO3)2 溶液中逐滴加入稀硫酸时,溶液的颜色变化应该是()A.变浅B.加深C.不变D.变黄色
18、解析:在 H+条件下,NO3-把 Fe2+氧化成 Fe3+,由浅绿色变为黄色。答案:D-23-第3课时 硝酸的性质 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 53.下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A.使石蕊溶液变红B.与金属铜反应放出 NO 气体,生成 Cu(NO3)2C.与 Na2CO3 反应放出 CO2 气体,生成 NaNO3D.与 C 单质混合共热时生成 CO2 和 NO2答案:B-24-第3课时 硝酸的性质 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHIS
19、HI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 54.a mol Cu 与含 b mol HNO3的溶液恰好完全反应,则被还原的HNO3的物质的量一定是()A.(b-2a)molB.4 molC.23 molD.2a mol答案:A-25-第3课时 硝酸的性质 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 55.某生态系统中氮循环简图如图所示:(1)该生态系统的豆科植物不施氮肥,仍能表现良好的长势,其原因是 。(2)写出工业固氮的化学方程式:。(3)雷雨中常会有少量的硝酸能为农作物所吸收,用化学方程式解释 HNO3的形成过程:。-26-第3课时 硝酸的性质 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 5答案:(1)豆科植物中的根瘤菌可将游离态的 N2 转化成化合态氮,从而满足自身的营养需要(2)N2+3H22NH3(3)N2+O22NO;2NO+O22NO2;3NO2+H2O2HNO3+NO