2022年第八章《氮族元素》高三化学复习教案3.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高三氮族元素复习教案（二）【教学内容】硝酸【教学目标】1、记住硝酸的物理性质；2、把握并能敏捷运用硝酸的化学性质；3、把握试验室制取硝酸的方法；4、把握工业上氨催化氧化制硝酸的反应原理,常识性明白其主要生成过程；明白 NO 和 NO 2 对环境的污染及其防治方法；【学问讲解】一、 物理性质 纯洁硝酸是无色、易挥发,有刺激性气味的液体,密度比水大；由于它的晶体为分子 晶体, 所以它的熔沸点较低；由于硝酸分子为强极性分子,所以它能以任意比溶于水；常用；浓硝酸为挥发性酸,打 浓硝酸的质量分数大约是 69%； 98%以上的浓硝酸叫“

2、发烟硝酸”开瓶盖露置于空气中,瓶口上方观看到白雾；二、 化学性质硝酸溶于水发生完全电离：HNO 3=H+NO 3-,常用浓硝酸中,硝酸也是以离子形成存在于水溶液中, 因此硝酸具有酸的通性；特性；1、硝酸的不稳固性 4e 4HNO 32H 2O+4NO 2 +O 2或光照硝酸是一种强酸, 除具有酸的通性外仍有它本身的硝酸的浓度越大越易分解,温度越高分解越快,光越强分解越快；为了防止硝酸的分解,必需把它盛在棕色瓶里密封贮放在黑暗而且温度低的地方；常用浓硝酸略带黄色,是因为少部分硝酸分解而产生的NO 2 气体溶解在硝酸中的缘故；假如将浓硝酸加热分解产生的气体收集起来再溶于水时,=4:1该混合气可被水

3、完全吸取,无残 留 气 体 ； 这 是 因 为 收 集 到 的 气 体 中V NO2:V O2溶 于 水 时 , 发 生 反 应 ：4NO 2+O2+2H 2O=4HNO 3,恰好均被完全吸取；2、硝酸的氧化性 硝酸是一种很强的氧化剂,不论稀硝酸仍是浓硝酸都有氧化性；硝酸越浓氧化性越强；同浓度的硝酸温度越高氧化性越强；硝酸能氧化除 很多非金属 （如碳、 硫、磷）,及具有仍原性的物质Sn 2+,松节油、锯未等） ；如：铜、汞、银等不活泼金属与浓硝酸猛烈反应,酸反应通常需加热, 产生金属硝酸盐和一氧化氮,Pt、Au 之外的绝大多数金属,仍能氧化（如 H2S、Na2SO3、SO2、HBr 、HI 、

4、Fe 2+、一般认为生成硝酸盐和二氧化氮而与稀硝 在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性；Cu+4HNO 3（浓） = Cu NO3 2+2NO 2 +2H2O 3Cu+8HNO 3（稀）3Cu NO 32+2NO +4H 2O 上述两反应均可用离子方程式表示为：Cu+4H +2NO 3-=Cu 2+2NO 2 +2H 2O 3 Cu+4H +2NO 3-=2Cu 3+2NO +4H 2O 名师归纳总结 值得留意的是切不行以仍原产物的价态来判定硝酸氧化性的强弱,必需确定浓硝酸氧化第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载性

5、强于稀硝酸氧化性； 同时必需切实知道反应中作为氧化剂的硝酸的物质的量等于产愤怒体（氮的氧化物）的物质的量,即使产生NO 2 和 NO 的混合气体亦是如此；反应可用作试验室制取NO2 气体,用平底烧瓶分液漏斗、双孔塞组合试验装置,由NO 2于反应猛烈, 可掌握滴加浓硝酸的速率掌握产生NO 2 的速率,只能用向上排空气法收集气体,余外的NO 2 气体可用碱液吸取；该制取应在通风橱中进行；反应可作为试验室制取 NO 的反应,装置挑选固+液气的装置,只能用排水法收集；铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象,薄膜、阻挡了进一步反应的缘故；即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物铁在过量的浓硝酸中加热发生反应

6、为：Fe+6HNO 3（浓）Fe NO 33+3NO 2 +3H2O 过量的铁在稀硝酸中发生反应为：3Fe+8HNO 3（稀）3Fe NO 32+2NO +4H 2O 活泼金属跟稀硝酸反应,由于金属的强仍原性,仍原产物较为复杂； 例如：4Mg+10HNO 3（稀） =4Mg NO 32+NH 4NO 3+3H 2O；王水（浓硝酸和浓盐酸体积比）能使 Pt、Au 溶解；碳、硫、磷等非金属单质在热而浓的硝酸中猛烈反应：C + 4HNO 3（浓）CO 2 +4NO2 +2H2O S + 6HNO 3（浓）H 2SO4+6 NO 2 +4H2O P + 5HNO 3（浓）H3PO4+5 NO 2 +H

7、2O P4 + 20HNO 3（浓）4H3PO4+20 NO 2 +4H2O 某些仍原性的化合物能被硝酸氧化：3Na2SO3+2HNO 3（稀） =3Na2SO4+2NO +H 2O 3H2S+2HNO 3=3S+2NO+4H 2O 2NaBr+4HNO 3（稀）2NaNO 3+2NO 2 +Br2 +H2O 6KI+8HNO 3（稀） =6KNO3+I 2+2NO +4H 2O 例 1、1.92gCu 片与定量的浓 HNO 3 作用,当收集到 NO 2 和 NO 气体共 1.12L 时（标准状况）,金属铜恰好全部作用；就反应中消耗 HNO 3_mol 被仍原的 HNO 3_mol ,转移电子

8、 _mol；解析 ：ne=nCu 2=1 .92g 2=0.06mol 64g/moln 被仍原HNO3nNO 2NO221.12L=0.05mol 4.L/moln总HNO3n Cu2n NONO21.92g 2+0.05mol=0.11mol 64g/mol答案： 0.11、0.05、0.06；例 2、现有以下三个方案用于制取硝酸铜,要求：不污染环境 原料利用率高；请对以下三个方案加以评判；方案一 ：用铜屑与浓硝酸作用；方案二 ：用铜屑与中等浓度的硝酸作用,生成的NO 和 NO 2 气体用 NaOH 吸取；方案三 ：先将铜屑在空气中灼热,使其完全氧化,再用硝酸溶解上述产物；解析： 方案一的

9、制备反应为：Cu+4HNO 3（浓）Cu NO 32+2NO 2 +2H2O；制备1mol Cu NO 32需 4mol HNO3,反应放出的NO 2 未处理, 对环境有污染； 方案二的制备除含名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载方案一反应外仍有反应：3Cu+8HNO 3=3Cu NO 3 2+2NO +4H 2O,制备 1mol Cu NO 32 需8 4mol HNO 3；反应放出的 NO 2和 NO 可基本被吸取, 对环境污染较小；方案三的制备反3应也有两个： 2Cu+O 2 2CuO, CuO

10、+2HNO 3=Cu NO 32+H 2O,制备 1mol Cu NO 3 2需2molHNO 3,对环境的污染也较小；答案：由上综合分析可知,方案三最合理；例 3、在锌跟稀硝酸反应时,如参与反应的锌与消耗的硝酸的物质的量之比为 1:2.5 时,就被仍原的 HNO 3和未被仍原的 HNO 3 的物质的量之比为A、2:5 B、1:4 C、1:5 D、1:9 解析 ：Zn 与 HNO 3 的物质的量比为 1:2.5 即 4:10；就： 4Zn+10HNO 3=4Zn NO 32+N 2O +5H 2O 4Zn+10HNO 3=4Zn NO 32+NH 4NO 3 +3H2O 按反应 n 被仍原 H

11、NO 3: n 未被仍原 HNO 3 =1:4,按反应n 被仍原 HNO 3: n 未被仍原 HNO 3 =1:9 答案： BD ；三、 硝酸的制法1、硝酸的试验室制法硝酸有挥发性,所以在试验室里可以把硝酸盐跟浓硫酸共同加热来制取；反应为：NaNO 3+H2SO4（浓）NaHSO 4+HNO 3装置图：留意： 加热时最好微热；由于 少量 NO 2 的缘故；HNO 3 受热易分解；制得的硝酸常略显黄色,是由于溶有2、硝酸的工业制法（氨的催化氧化法）氨氧化生成一氧化氮 两个阶段一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氮化氮被水吸取而生成硝酸 反应方程式：4NH 3（气） +5O2（气）催化剂4NO（气） +6

12、H 2O（气） +907KJ 2NO（气） +O 2（气） = 2NO2（气） +113kJ 3NO 2（气） + H2O（液） = 2HNO 3（液） +NO（气） +136KJ 设备：氧化炉、吸取塔吸取剂：水或稀硝酸浓缩剂：硝酸镁或浓硫酸尾气吸取剂：氢氧化钠溶液；（NO+NO 2+NaOH=2NaNO 2+H2O）名师归纳总结 留意点 ：在吸取反应进行过程中补充一些空气,使吸取生成的NO 再氧化为 NO 2,NO 2 第 3 页,共 6 页溶于水又生成HNO 3 和 NO,经过多次的氧化和吸取,二氧化氮可以完全地被水吸取,能够- - - - - - -精选学习资料 - - - - - -

13、- - - 学习必备欢迎下载1molNH 3转 化尽可能多地转化为硝酸；因此起始物和反应终产物物质的量间关系为：1molHNO 3；例 4、工业上由氮气制得氨气,氨再经催化氧化最终制得硝酸,如用去标准状况下 560m 3空气中的氮气 （按 N2 占空气体积的 4/5 运算）,就理论上可制得 12mol/ L 的硝酸多少立方米（设反应过程中氮缺失 16%）？解析： 生成硝酸的体积为 V N2 2NH 3 2HNO 31 2 560 m 3 4 10 3 L / m 35 86 % V 10 3L/m 3 12mol/L 22 4. L / mol560 m 3 4 10 3L / m 31 22

14、 . 4 5L / mol 86 %3 32 V 10 L / m 12 mol / L3V=2.8m答：理论上可制得 2.8m 312mol/L 的硝酸；【才能训练】一、 挑选题：1、以下有关硝酸化学性质的表达中正确选项（）A、浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试剂变红B、硝酸（过量）能与 Na2SO3反应,但不生成 SO2 C、稀硝酸可与 Na2S 反应制得 H 2S D、在碘化钾淀粉溶液中滴加稀硝酸溶液呈蓝色2、污染环境的有害气体中,主要由于跟血红蛋白作用而引起中毒的有毒气体是（）A、SO2 B、CO2 C、 NO D、 CO 3、某二价金属跟硝酸反应时,金属与硝酸所消耗的物质的量之比为 2:5,

15、就反应中唯一的仍原产物可能是（）A、NH 3 B、N 2O C、NO D、NO 24、可不用棕色瓶存放,但必需用玻璃塞试剂瓶存放的药品是（）A、氯水 B、硝酸银溶液 C、液溴 D、烧碱5、Cu 粉放 A 稀 H 2SO4中,加热后也无现象,当加入一种盐后,Cu 粉质量削减,而溶液变蓝,同时有气体生成,此盐是（）A、氯化物 B、硫酸盐C、硝酸盐 D、磷酸盐6、以下酸的酸酐难以由单质间直接化合生成的有（）A、H2CO3 B、HNO 3 C、H2SO3 D、 H2SO47、以下反应中,既能表现出硝酸的酸性,又能表现出其氧化性的是（）A、Fe2O3+HNO 3 B、Al OH 3+HNO 3 C、C+

16、HNO 3（浓）D、 Cu+HNO 38、当三份 Cu 粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后,收集到的气体在相同状况下体积相等时,三份Cu 粉的质量比为（不考虑NO 2转化成 N2O4 和反应生成气体的溶解）名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - A、3:1:2 B、3:2:2 学习必备欢迎下载D、2:6:3 C、1:1:2 9、以下关于浓硝酸和浓硫酸的表达,正确选项（）A、常温下都能用铝容器贮存B、常温下都能与铜较快反应C、露置在空气中,容器内酸液的质量都削减D、露置在空气中,容器内酸液的浓度均降低10、按右图

17、进行试验,试管内装有12mLNO ,然后间歇而缓慢O2NOH2 O地通入 8mLO 2；下面有关试验最终状态的描述正确选项（）A、试管内气体呈棕红色B、试管内气体为无色是NO C、试管内气体为无色是O2D、试管内液面高度上升二、 填空：11、工业上制硝酸时,为使50%的硝酸转变为96%以上的硝酸,可实行的描施是_ ；12、检验硝酸钠晶体中硝酸根离子的方法是 三、 推断_ ；13、A、B、C、D、E 五种物质能按图示变化（反应条件略）：AO2CO2DO如 A 在通常状况下是固体,就A 、B、C、D、E 的化学式分别为： A_, B_, C_, D_, E_ ；H 2O2CuH2如 A 在通常状况

18、下是气体,就A 、B、C、D、E 的化学式分别EB是： A_, B_, C_, D_, E_ ；14、下图中的每方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A 和 C 为无色气体；M +盐酸A +Na O 2 2 D F +木炭G 加热B （I ）E +D +Cu +NaOH C 催化剂（II ）填写以下空白：物质 M 可以是 _,C 是_,F 是_；反应（ I）的化学方程是 反应（ II ）的离子方程是【才能训练答案】一、挑选题：_；_ ；1、BD 2、CD 3、B 4、C 5、C 6、BD 7、D 8、A 9、AD 10、BD 二、填空：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载11、加入硝酸镁晶体或浓硫酸后进行蒸馏；12、取少许晶体于干净试管中加入适量浓硫酸后,插入一根螺旋状粗铜丝,如有红棕色气体快速产生,即证明晶体中有硝酸根离子；三、推断13、 S,H 2S,SO2,SO3,H2SO4 N2,NH3,NO ,NO2,HNO314、 NH 4HCO 3或（ NH4）2CO3,NH3,NO2 2CO2+2Na 2O2=2Na2CO3+O 23Cu+2NO 3-+8H +=3Cu 2+2NO +4H 2O 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页