高一化学苏教版必修一4-2-3硝酸的性质.ppt

自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究纯纯硝酸是硝酸是_色、易色、易_、_气味的液体，气味的液体，密度密度比水比水_，常用硝酸的，常用硝酸的质质量分数大量分数大约为约为_。笃学笃学一一硝酸的物理性质硝酸的物理性质第第3课时课时 硝酸的性质硝酸的性质无无挥发挥发有刺激性有刺激性大大69%自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1 不稳定性不稳定性笃学二笃学二硝酸的化学性质硝酸的化学性质光光受受热热浓浓度度NO2黄色黄色棕色棕色黑暗且温度低黑暗且温度低空气空气(或氧气或氧气)4NO2O22H2O=4HNO3自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究2硝酸的强氧化性硝酸的强氧化性 (1)铜与浓、稀铜与浓、稀HNO3的反应的反应 铜与浓硝酸：铜与浓硝酸：_ _(实验室制实验室制NO2)离子方程式：离子方程式：_ 铜与稀硝酸：化学方程式：铜与稀硝酸：化学方程式：_ _(实验室制实验室制NO)离子方程式：离子方程式：_化学方程式：化学方程式：Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2OCu4H2NO3=Cu22NO22H2O3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究常温下，常温下，浓浓硝酸能使硝酸能使铁铁(铝铝)发发生生_，这这是因是因为为_。若在加。若在加热热条件下，可破坏氧化膜，条件下，可破坏氧化膜，从而使反从而使反应应_。钝钝化化现现象象浓浓硝酸把它硝酸把它们们的表面氧化成一的表面氧化成一层层薄而致密的氧化膜，阻止薄而致密的氧化膜，阻止了反了反应应的的进进一步一步进进行行继续进继续进行行自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究硝酸是重要的化工原料，可用于制造炸硝酸是重要的化工原料，可用于制造炸药药、染料、塑料和、染料、塑料和硝酸硝酸盐盐等，也是等，也是实验实验室里必室里必备备的重要的重要试剂试剂。王水是王水是_和和_按体按体积积比比_的混合物，能使的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如一些不溶于硝酸的金属如_、_等溶解。等溶解。笃学三笃学三硝酸的用途硝酸的用途浓浓硝酸硝酸浓盐浓盐酸酸1 3金金铂铂1.2自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究2热热交交换换器：器：_；3吸收塔：吸收塔：_。笃学四笃学四工业制备硝酸工业制备硝酸2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO1.自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究将将铁钉铁钉和和铝铝片分片分别别加入到加入到浓浓硝酸中有什么硝酸中有什么现现象。思象。思考考为为什么？什么？提示提示铁、铝和浓硝酸在常温下反应，表面生成致密的氧铁、铝和浓硝酸在常温下反应，表面生成致密的氧化膜，阻止其继续反应，这种现象称为钝化，铁、铝在常化膜，阻止其继续反应，这种现象称为钝化，铁、铝在常温下和浓硫酸反应也有这种钝化现象。温下和浓硫酸反应也有这种钝化现象。为为什么硝酸溶液通常呈什么硝酸溶液通常呈现现黄色？如何除去黄色？黄色？如何除去黄色？提示提示硝酸溶液通常呈现黄色是由于其分解产物硝酸溶液通常呈现黄色是由于其分解产物NO2溶入溶入其中所致，可以通过向其中通入空气其中所致，可以通过向其中通入空气(或氧气或氧气)除去，发生除去，发生的反应方程式：的反应方程式：4NO2O22H2O=4HNO3。【慎思慎思1】【慎思慎思2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究硝酸的不硝酸的不稳稳定性与定性与挥发挥发性有什么区性有什么区别别？只用只用蓝蓝色石蕊色石蕊试纸试纸如何如何鉴别鉴别三瓶失去三瓶失去标签标签的液体：的液体：浓浓HCl、浓浓H2SO4、浓浓HNO3?提示提示各取少量试液分放于三支试管，分别用玻璃棒蘸取试各取少量试液分放于三支试管，分别用玻璃棒蘸取试液滴到湿润的蓝色石蕊试纸上液滴到湿润的蓝色石蕊试纸上(湿润的试纸先放在点滴板上湿润的试纸先放在点滴板上)，再加热。再加热。现象是：现象是：浓硝酸：变红色浓硝酸：变红色红色褪去红色褪去(具有酸性、氧化性具有酸性、氧化性)。浓硫酸：变红色浓硫酸：变红色变黑色变黑色 (具有酸性、脱水性具有酸性、脱水性)。浓盐酸：变红色浓盐酸：变红色红色不变红色不变(具有酸性具有酸性)。【慎思慎思3】【慎思慎思4】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1硝酸的强氧化性的原因硝酸的强氧化性的原因 由于由于HNO3分子中分子中5价的氮元素具有很强的得电子能价的氮元素具有很强的得电子能 力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是5 价氮元素被还原，所以硝酸是强氧化性酸。价氮元素被还原，所以硝酸是强氧化性酸。2规律规律 (1)HNO3参与的氧化参与的氧化还还原反原反应应中，中，浓浓HNO3被被还还原原为为 NO2，稀，稀HNO3被被还还原原为为NO。(2)浓浓度越高，温度越高，度越高，温度越高，HNO3的氧化性越的氧化性越强强。(3)还还原原剂剂一般被氧化成最高价一般被氧化成最高价态态。要点一要点一|硝酸的性质硝酸的性质自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究3表现表现 (1)对酸的通性的影响对酸的通性的影响 浓浓HNO3能使石蕊试液先变红，后褪色。能使石蕊试液先变红，后褪色。与活泼金属与活泼金属(如如Mg、Zn)反应不产生反应不产生H2，随着，随着HNO3 的浓度的降低，的浓度的降低，HNO3被还原的产物有被还原的产物有NO、N2O或或N2 等，当等，当HNO3浓度很低时，还会生成浓度很低时，还会生成NH4NO3。能溶解除能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，以外的大多数金属，H以后的以后的Cu、Ag常温也能与常温也能与HNO3反应，且随反应，且随HNO3浓度的降低，往浓度的降低，往 往会得到混合气体，如往会得到混合气体，如NO2、NO等。等。常温时，常温时，Al、Fe等在浓等在浓HNO3中钝化。中钝化。浓浓HNO3与浓盐酸按体积比与浓盐酸按体积比1 3混合成的混合成的“王水王水”能能 溶解溶解Pt、Au等金属。等金属。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(2)浓浓HNO3与非金属与非金属单质单质(如如C、S、P)等在加等在加热热条件下反条件下反应应，非金属，非金属单质单质被氧化成最高价氧化物或含氧酸。被氧化成最高价氧化物或含氧酸。(3)与与还还原性物原性物质质(如如I、S2、SO32、Fe2、H2S、HBr、HI、Na2SO3等等)反反应应。如如3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O6I8H2NO3=3I22NO4H2O自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究有关硝酸化学性有关硝酸化学性质质的叙述中，正确的是的叙述中，正确的是()。A浓浓、稀硝酸都能使、稀硝酸都能使蓝蓝色石蕊色石蕊试纸变红试纸变红色色B硝酸能与硝酸能与Na2CO3反反应应，但不生成，但不生成CO2C硝酸可与硝酸可与Na2S反反应应制得制得H2S气体气体D浓浓硝酸因分解放出的硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色又溶解于硝酸而呈黄色解析解析硝酸是一种具有强氧化性的不稳定强酸，并且硝酸硝酸是一种具有强氧化性的不稳定强酸，并且硝酸越浓，氧化性越强。浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，表现在越浓，氧化性越强。浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，表现在浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，而稀硝酸只能使浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，而稀硝酸只能使蓝色石蕊试纸变红但不褪色。由于硝酸是一种氧化性酸，蓝色石蕊试纸变红但不褪色。由于硝酸是一种氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此可氧化许多还原性物质，因此H2S不能用硝酸制备，而不能用硝酸制备，而CO2可用硝酸制得，依据是强酸制弱酸。所以本题选可用硝酸制得，依据是强酸制弱酸。所以本题选D。答案答案D【例例1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究硝酸具有强氧化性、酸性、不稳定性、挥发性。硝酸具有强氧化性、酸性、不稳定性、挥发性。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列物下列物质质与硝酸反与硝酸反应时应时，硝酸既表，硝酸既表现现出酸性，又表出酸性，又表现现氧化性的是氧化性的是 ()。ACuO与稀硝酸反与稀硝酸反应应 BC与与浓浓硝酸反硝酸反应应CHBr与与浓浓硝酸反硝酸反应应 DCu与稀硝酸作用与稀硝酸作用【体验体验1】答案答案D自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1配平的基本技巧配平的基本技巧 (1)正向配平：适合氧化剂、还原剂中某元素化合价全正向配平：适合氧化剂、还原剂中某元素化合价全 部发生变化的配平，如部发生变化的配平，如NH3O2NOH2O。(2)逆向配平：适合某物质只有部分作氧化剂或还原剂逆向配平：适合某物质只有部分作氧化剂或还原剂 的配平或自身氧化还原反应的配平，如的配平或自身氧化还原反应的配平，如HCl KMnO4KClMnCl2Cl2H2O要点二要点二|氧化还原反应的配平氧化还原反应的配平2氧化还原反应离子方程式的配平步骤氧化还原反应离子方程式的配平步骤 为为先考先考虑虑得失得失电电子守恒，再考子守恒，再考虑电虑电荷守恒，最后考荷守恒，最后考虑虑 原子个数守恒。原子个数守恒。3缺项配平缺项配平：所缺物：所缺物质质一般一般为为水或水或H或或OH等介等介质质，它，它 们们与化合价的升降与化合价的升降变变化无关。化无关。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)请请将以下将以下5种物种物质质：N2OFeSO4Fe(NO3)3HNO3和和Fe2(SO4)3分分别别填入下列填入下列对应对应的横的横线线上，上，组组成一个成一个未配平的化学方程式。未配平的化学方程式。_H2O，(2)请请将反将反应应物的化学式及配平后的化学物的化学式及配平后的化学计计量数填入下列相量数填入下列相应应的位置中：的位置中：【例例2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究解析解析本题解题关键是确定氧化剂、还原剂、氧化产物和本题解题关键是确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。根据的原则是强强联手，氧化性强的物质和还还原产物。根据的原则是强强联手，氧化性强的物质和还原性强的物质生成氧化性弱的物质和还原性弱的物质。因原性强的物质生成氧化性弱的物质和还原性弱的物质。因此可确定氧化剂是此可确定氧化剂是HNO3，被还原的元素是，被还原的元素是N元素；还原元素；还原产物是产物是N2O；还原剂是；还原剂是FeSO4，被氧化成，被氧化成Fe3；Fe(NO3)3和和Fe2(SO4)3是氧化产物是氧化产物答案答案(1)FeSO4HNO3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3N2OH2O(2)24FeSO430HNO3自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究配平的一般步骤为：配平的一般步骤为：1标出化合价发生变化元素的化合价标出化合价发生变化元素的化合价2标出反应前后元素化合价的变化标出反应前后元素化合价的变化3使化合价升高和降低的总数相等使化合价升高和降低的总数相等4根据守恒定律配平其他物质的化学计量数根据守恒定律配平其他物质的化学计量数5检查是否配平检查是否配平自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究做做实验时实验时皮肤不小心粘了一些高皮肤不小心粘了一些高锰锰酸酸钾钾，黑斑要好，黑斑要好久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗涤马涤马上可以复原，其上可以复原，其离子方程式如下：离子方程式如下：MnO4H2C2O4HCO2Mn2 (未配平未配平)，下，下列关于此反列关于此反应应的叙述中正确的是的叙述中正确的是 ()。A该该反反应应的氧化的氧化剂剂是是H2C2O4B该该反反应应右右边边方框内的方框内的产产物是物是OHC该该离子方程式配平后离子方程式配平后电电子子转转移移总总数是数是5eD配平配平该该反反应应后，后，H的化学的化学计计量数是量数是6【体验体验2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究解析解析MnO4变为变为Mn2得到得到5e，H2C2O4中中C的化合价是的化合价是3，被氧化为，被氧化为CO2失去失去e，则，则1 mol H2C2O4应失去应失去2e，转移电子总数的最小公倍数是转移电子总数的最小公倍数是10，则，则2MnO45H2C2O4，根据原子守恒知右边方框内的产物是根据原子守恒知右边方框内的产物是H2O，结合电荷守恒知，结合电荷守恒知H的化学计量数是的化学计量数是6。答案答案D自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1单质单质与硝酸的反与硝酸的反应应，分析，分析讨论讨论是金属是金属还还是非金属，若是非金属，若 为为金属参加的反金属参加的反应应，硝酸分，硝酸分为为两部分，一部分作氧化两部分，一部分作氧化 剂剂，另一部分表，另一部分表现现酸性生成硝酸酸性生成硝酸盐盐，应应先确定未被先确定未被还还 原的硝酸，再由原的硝酸，再由电电子得失守恒求解。若子得失守恒求解。若为为非金属非金属单质单质 与硝酸反与硝酸反应时应时，硝酸全部被，硝酸全部被还还原。原。2Cu与与HNO3的反的反应应中随着反中随着反应应的的进进行行浓浓度逐度逐渐变渐变小，小，产产物由物由NO2变变成成NO，最，最终为终为混合气体。可以混合气体。可以这样这样理解理解 并分析：反并分析：反应应的硝酸在的硝酸在产产物中共三部分：物中共三部分：要点三要点三|硝酸参与的氧化还原反应的计算硝酸参与的氧化还原反应的计算自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究可以看出：被可以看出：被还还原的硝酸无原的硝酸无论论生成生成NO还还是是NO2均均为为一个一个N原子与一个原子与一个HNO3的比例关系，即：被的比例关系，即：被还还原的硝酸与气体原的硝酸与气体的物的物质质的量相等。而未被的量相等。而未被还还原的硝酸原的硝酸总总是生成最高价金属是生成最高价金属的硝酸的硝酸盐盐如如Cu(NO3)2，一个金属离子与金属离子最高价，一个金属离子与金属离子最高价数个数个HNO3成比例关系，即未被成比例关系，即未被还还原的原的HNO3与金属离子的与金属离子的最高价最高价态态数相等。数相等。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究将将过过量量铁铁粉放入粉放入100 mL 2 molL1的的HNO3溶液中，溶液中，假假设还设还原原产产物只有物只有NO且且HNO3完全反完全反应应，则则参加反参加反应应Fe的的质质量量为为 ()。A2.8 g B5.6 g C4.2 g D11.2 g解析解析由于由于Fe粉过量，粉过量，Fe与与HNO3(稀稀)发生的反应为发生的反应为3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O38n(Fe)100103 L2 molL13 8n(Fe)0.2 moln(Fe)0.075 molm(Fe)0.075 mol56 gmol14.2 g答案答案C【例例3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究因为铁在化合物中呈现两种价态，所以铁和稀硝酸反应后因为铁在化合物中呈现两种价态，所以铁和稀硝酸反应后产物可能为产物可能为Fe(NO3)3、Fe(NO3)2或二者的混合物。具体反或二者的混合物。具体反应为：应为：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O由上述反应可知铁与稀硝酸的量与产物的关系为：由上述反应可知铁与稀硝酸的量与产物的关系为：自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究上述关系也可以表示成如下形式：上述关系也可以表示成如下形式：自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究某某单质单质跟跟浓浓硝酸反硝酸反应应，若参加反，若参加反应应的的单质单质和硝酸的和硝酸的物物质质的量之比的量之比为为1 4，浓浓硝酸硝酸还还原原为为NO2，则该则该元素在反元素在反应应中中显显示的化合价可能是示的化合价可能是 ()。A2或者或者4 B1或者或者3C1或者或者2 D5 解析解析因还原产物为因还原产物为NO2。若为金属单质，若为金属单质，反应后化合价为反应后化合价为x则则(4x)(54)xx2若为非金属单质，反应后化合价为若为非金属单质，反应后化合价为y则则y4(54)y4。答案答案A【体验体验3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究某校化学研究性学某校化学研究性学习习小小组组的同学，的同学，为为研究研究Cu与与浓浓HNO3反反应应所生成气体的成分，所生成气体的成分，设计设计了如了如图图所示装置所示装置进进行行实验实验。实验探究二十七实验探究二十七 铜与浓硝酸反应的实验探究铜与浓硝酸反应的实验探究【案例案例】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)如何如何检查该检查该装置装置A的气密性？的气密性？(2)按上按上图组图组装好装好实验实验装置，装置，补补充完成下列充完成下列实验实验步步骤骤：检查检查装置的气密性；装置的气密性；在在B、C中分中分别别装入水并按装入水并按图连图连接好装置；接好装置；打开活塞打开活塞K1，关，关闭闭活塞活塞K2，从，从U形管形管长长管一端注入一定量管一端注入一定量浓浓硝酸，一直注到硝酸，一直注到_为为止。关止。关闭闭活塞活塞K1，用酒精灯在，用酒精灯在U形形管短管一管短管一侧侧加加热热，当，当观观察到察到_现现象象时时，立即停止，立即停止加加热热。若。若铜丝铜丝和硝酸均未完全反和硝酸均未完全反应应，在，在_时时反反应应也可自也可自行停止；行停止；打开活塞打开活塞K2、K3，这时这时U形管短一形管短一侧侧的气体被的气体被压压入入B中；中；长时间长时间持持续续反反应应后，关后，关闭闭活塞活塞K2，让让反反应应自行停止，此自行停止，此时时慢慢打开活塞慢慢打开活塞K1，可立即，可立即观观察到察到_，以上，以上现现象象说说明明_。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(3)试试管管B和量气管和量气管C中都装有水，研究性学中都装有水，研究性学习习小小组组同学同学设设想用想用B中水吸收反中水吸收反应应生成的气体，然后生成的气体，然后测测量量B中所得溶液中所得溶液的的浓浓度，用量气管度，用量气管C测测量通量通过过B后的残留气体体后的残留气体体积积，分析，分析Cu和和浓浓HNO3反反应应生成气体的成分。生成气体的成分。为为达到达到实验实验目的，目的，简简述甲述甲组组同学在同学在B、C中装水的操作方法和要求，并中装水的操作方法和要求，并说说明原明原因。因。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究答案答案见解析见解析