1、第二单元 生产生活中的含氮化合物第3课时 硝酸的性质目标导学1了解硝酸的强氧化性。2了解硝酸与 Cu、C 的反应，了解常温下铁、铝在浓硝酸中的钝化现象。3认识工业上生产硝酸的反应原理。4能配平简单的氧化还原反应方程式。背诵经典导学1浓、稀 HNO3 与 Cu 反应，浓 HNO3 与炭反应的化学方程式分别为：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O。2在常温下，铁、铝遇到浓 HNO3 发生钝化。3工业制 HNO3 的反应为4NH35O2=催化剂4NO6H2O；2NOO2=2NO2；
2、3NO2H2O=2HNO3NO。扬帆起航 温习双基课前学习空间1硝酸的性质(1)物理性质硝酸是一种_色、具有_性的液体。工业硝酸的质量分数约为_，常因溶有少量_而略显黄色。(2)化学性质具有酸的通性，电离方程式为_。无挥发69%NO2HNO3=HNO3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，其中5价的氮被还原。a常温下浓硝酸使 Fe、Al 发生_。b浓、稀硝酸分别与 Cu 反应的化学方程式为_；_。c浓硝酸与碳单质反应的化学方程式为_。Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)
3、22NO4H2OC4HNO3(浓)=CO24NO22H2O钝化不稳定性浓硝酸在常温下_或受热就会发生分解，其化学方程式为 4HNO3(浓)=光照或4NO2O22H2O。2硝酸的保存：_色，细口瓶；密封，放于冷暗处。3硝酸的用途硝酸是重要化工原料，常用来制造_、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。见光棕氮肥4硝酸的工业制法(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应，生成一氧化氮和水，化学方程式为_。(2)NO 进一步氧化为 NO2，化学方程式为 2NOO2=2NO2。(3)用水吸收 NO2 生成硝酸，化学方程式为_。4NH35O2=催化剂 4NO6H2O3NO2H2O=2HNO3NO小试身手1下列关于硝酸的
4、认识中，正确的是()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，只表现出氧化性解析：浓、稀硝酸均具有强氧化性，且氧化性：浓硝酸大于稀硝酸，与金属反应时不产生氢气，A 正确，B 错；浓硝酸常温下使铝、铁钝化，C 错；硝酸与金属反应，表现出氧化性和酸性，D 错。答案：A2下列反应既表现硝酸的酸性，又显示硝酸的氧化性的是()ACuO2HNO3=Cu(NO3)2H2OBC4HNO3(浓)=CO22H2O4NO2CFeO4HNO3=Fe(NO3)32H2ONO2DNH3HNO
5、3=NH4NO3解析：反应 CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O 体现了硝酸的酸性，故 A 错误；反应 C4HNO3(浓)=CO22H2O4NO2体现了硝酸的强氧化性，故B错误；反应FeO4HNO3=Fe(NO3)32H2ONO2体现了硝酸的酸性和强氧化性，故C 正确；反应 NH3HNO3=NH4NO3 体现了硝酸的酸性，故D 错误。答案为 C。答案：C3下列有关浓硝酸说法正确的是()A保存在棕色瓶中B不易挥发C与铜不反应D受热不分解解析：浓硝酸具有不稳定性，见光易分解，应保存在棕色瓶中，故 A 正确；浓硝酸是挥发性强酸，故 B 错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解铜生成硝酸铜和 NO2
6、，故 C 错误；浓硝酸不稳定，受热分解，故 D 错误。答案为 A。答案：A核心要点突破定位重点 深化理解知识点一 硝酸的强氧化性1本质HNO3 中的5 价氮元素具有很强的得电子能力。2规律(1)浓硝酸 得电子NO2，稀硝酸 得电子 NO。(2)反应温度越高，硝酸浓度越大，硝酸的氧化性越强。(3)与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。3具体表现(1)硝酸与金属反应除 Au、Pt 等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。如 3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O。活泼金属与 HNO3 反应不生成 H2，一般来说，浓硝酸得到的还原产物是 NO2，稀硝酸得到的还原产物是 NO。常温下浓
7、硝酸能使 Fe、Al 钝化。硝酸与铁反应时的产物：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，硝酸浓度变小，其还原产物为 NO，最终得到 NO2 与 NO 的混合气体。在利用 HNO3 的酸性时，要考虑它的强氧化性。如 FeO与稀硝酸反应时的化学方程式是 3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3 NO 5H2O，而 不 是 FeO 2HNO3(稀)=Fe(NO3)2H2O。(2)硝酸与非金属反应反应规律：非金属单质浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸二氧化氮。反应举例：C4HNO3(浓)=CO24NO22H2OS6HNO3(浓)=H2SO46N
8、O22H2OP5HNO3(浓)=H3PO45NO2H2O(3)硝酸与还原性化合物反应 H2SS2HIIHBrBrSO2SO23 Fe2HNO3S、H2SO3或H2SO4I2Br2H2SO4Fe3【名师提示】当溶液中有大量 H存在时，NO3 与还原性离子不能大量共存，如 H、NO3 不能与 Fe2、S2、I、SO23 大量共存。知识点二 金属与硝酸反应的有关计算1四个守恒(1)得失电子守恒：金属失电子的物质的量n(NO2)3n(NO)。(2)氮原子守恒：n(HNO3)总n(HNO3)余xnM(NO3)xn(NO2)n(NO)。(3)电荷守恒：反应后溶液中 c(OH)c(NO3)c(H)xc(Mx
9、)。(4)若向反应后溶液中加入 NaOH 溶液恰好使 Mx沉淀完全，此时溶质为 NaNO3，则存在 n(Na)n(NO3)n(HNO3)总n(NO)n(NO2)。2一个关系起酸性作用的 HNO3 的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为 n(HNO3)酸性xn(Mx)，即反应中转移的电子的物质的量。3一个技巧利用离子方程式计算，如果是 HNO3 和 H2SO4 混合液跟金属反应，当金属足量时，不能用化学方程式计算，应用离子方程式 3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O 计算，因为M(NO3)x 的 NO3 可借助 H2SO4 提供的 H继续与金属反应。【名师提示】金属与浓硝
10、酸反应时，量不同，还原产物的成分可能不同，如过量金属与一定量浓硝酸反应时，还原产物为 NO2、NO 的混合物。对点训练【例 1】向含有 0.8 mol 的稀硝酸中慢慢加入 22.4 g 的铁粉，假 设 反 应 分 为 两 个 阶 段。第 一 阶 段 为：Fe HNO3(稀)Fe(NO3)3NOH2O。(1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式：第一阶段：_。第二阶段：_。(2)在图中画出溶液中 Fe2、Fe3、NO3 的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量，纵坐标是溶液中离子的物质的量)。【解析】(1)铁与稀硝酸反应，由于硝酸具有强氧化性，硝酸首先将铁氧化成 F
11、e3，若铁过量，铁将 Fe3还原成 Fe2，反应的离子方程式分别为 Fe4HNO3=Fe3NO2H2O、2Fe3Fe=3Fe2。(2)根据反应 Fe4HNO3=Fe3NO2H2O,22.4 g 铁粉为22.4 g56 gmol10.4 mol，与含 0.8 mol 的稀硝酸反应，0.8 mol HNO3 反应完生成 0.2 mol NO，反应消耗 0.2 mol Fe，生成 0.2 mol Fe3，溶液中含有(0.8 mol0.2 mol)0.6 mol NO3；第一阶段反应剩余(0.4 mol0.2 mol)0.2 mol Fe，与 0.2 mol Fe3反应生成 0.3 mol Fe2，根
12、据上述反应中各数据可以画出溶液中 Fe2、Fe3、NO3 的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图。【答案】(1)Fe4HNO3=Fe3 NO2H2O 2Fe3Fe=3Fe2(2)【例 2】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是()FeCl3 HNO3 KNO3A只有 B只有C只有D均可【解析】2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2；3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O；稀硫酸中加入 KNO3，相当于生成硝酸。故 D 正确。【答案】D【例 3】将 2.56 g Cu 和一定量的浓 HNO3 反应，随着 Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当 Cu
13、反应完毕时，共收集到气体 1.12 L(标准状况)，则反应中消耗 HNO3 的物质的量为()A0.05 mol B1 molC1.05 mol D0.13 mol【解析】铜和硝酸反应，随着浓度的减少，硝酸的还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成 NO2，而与稀硝酸反应时则生成 NO，故生成的气体有 NO2 和 NO，且 n(NO2)n(NO)1.12 L22.4 L/mol0.05 mol，即被还原的硝酸的物质的量为 0.05 mol，n(Cu)2.56 g64 g/mol0.04 mol，则生成 nCu(NO3)20.04 mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为 0.04 mol20.08
14、mol，则参加反应的硝酸的物质的量为 0.05 mol0.08 mol0.13 mol。故选 D。【答案】D【例 4】1.28 g 铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到 V mL 气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为()A504 mL B336 mLC224 mL D168 mL【解析】1.28 g 铜的物质的量 1.28 g64 g/mol0.02 mol，Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，而氮的氧化物倒扣在水中，通入氧气，恰好使气体完全溶于水中，又生成硝酸，纵观整个反应过程可知，铜提
15、供的电子等于通入的氧气获得的电子，故通入氧气的物质的量0.02 mol240.01 mol，故通入氧气的体积0.01 mol22.4 L/mol0.224 L224 mL，故选 C。【答案】C随堂基础演练现学现用 小试身手1我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物 225 中，其中“强水”条目下写道：性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。这里的“强水”是指()A氨水B硝酸C酒精D醋解析：根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，该强水为硝酸，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属。答案选 B。答案：B2下列试剂的保存不用棕色瓶的是()A浓硝酸B硝酸银C氯水D浓硫酸解析：见光容易分解的物质需
16、要保存在棕色试剂瓶中，浓硝酸和硝酸银，氯水中的次氯酸都能见光分解，所以都需要保存在棕色试剂瓶中，浓硫酸不用，故选 D。答案：D3化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应的特殊情况”；下列反应中属于这种情况的是()过量的锌与 18 molL1 的硫酸反应 过量稀硫酸与块状石灰石反应 浓盐酸与过量的 MnO2 共热反应 过量铜与 18 molL1 的硫酸反应 过量硝酸与银反应ABCD解析：锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应，一种物质过量时，另一种能完全反应，故错误；稀硫酸与块状石灰石反应生成硫酸钙、水以及二氧化碳，硫酸钙微溶于水，反应片刻后将不再进行，硫酸过量，石灰石不能完全反应
17、，故正确；浓盐酸反应到最后变成稀盐酸了，浓盐酸中 H和 Cl的浓度大，还原性强，在加热条件下能被 MnO2 氧化，生成 Cl2，随反应进行，H和 Cl的浓度逐渐减小，还原性逐渐减弱，当达到一定程度时，MnO2 就不可以氧化 Cl了，因此二氧化锰和稀盐酸不会反应，故正确；随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，铜无法与稀硫酸反应，无论铜怎么过量，都不能完全消耗完硫酸，故正确；Ag 与稀硝酸能反应，硝酸过量时，Ag 能完全反应，故错误。故选 A。答案：A4已知 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，下列有关说法中不正确的是()AHNO3 在反应中既表现氧化性也表现出酸性B每生成 22.4
18、L NO(标准状况)有 3 mol 电子转移CHNO3 作氧化剂，铜作还原剂，3 mol Cu 还原 8 mol 的HNO3DHNO3 作氧化剂，铜作还原剂，3 mol Cu 还原 2 mol 的HNO3解析：该反应中 3 mol Cu 与 8 mol HNO3 反应，其中 2 mol HNO3 作氧化剂，6 mol HNO3 作酸，故 C 项错。答案：C5下列各反应表明了 HNO3 的什么性质？NaNO3(s)H2SO4(浓)=微热 NaHSO4HNO3_。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O_。C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O_。4HNO3(浓)=光照 4NO
19、2O22H2O_。CaCO32HNO3=Ca(NO3)2H2OCO2_。解析：由于 HNO3 的沸点比浓 H2SO4 低，所以受热时HNO3 挥发出来，表现了 HNO3 的挥发性；参加反应的 HNO3分两部分：有 2 mol 得到电子被还原生成了 NO，另外 6 mol 生成了 Cu(NO3)2，故 HNO3 表现氧化性和酸性；参加反应的 4 mol HNO3 完全被还原生成 4 mol NO2，HNO3 只表现氧化性；HNO3 见光或受热易分解，表现了不稳定性；是非氧化还原反应，只利用 HNO3 的强酸性。答案：挥发性 氧化性、酸性 氧化性 不稳定性 强酸性word部分：请做：课时跟踪检测知能检测 全面提升点此进入该word板块