第三节硝酸精选文档.ppt

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1、第三节硝酸本讲稿第一页，共五十二页本讲稿第二页，共五十二页一、硝酸的性质一、硝酸的性质1物理性质物理性质(1)纯硝酸是纯硝酸是色、色、挥发、有挥发、有气味的液体，密度气味的液体，密度比水比水，易溶于水，易溶于水(2)常用浓硝酸的质量分数常用浓硝酸的质量分数，发烟硝酸的质量分数，发烟硝酸的质量分数，发烟的原因是挥发出来的，发烟的原因是挥发出来的与空气中与空气中结合形成了结合形成了，实质上是，实质上是无无易易刺激性刺激性大大69%98%HNO3蒸气蒸气水蒸气水蒸气HNO3液滴液滴发雾发雾本讲稿第三页，共五十二页2化学性质化学性质(1)不稳定性不稳定性硝酸见光或受热易分解，化学方程式为：硝酸见光或受

2、热易分解，化学方程式为：.存放存放HNO3时，应放在时，应放在试剂瓶里，并置于阴凉处试剂瓶里，并置于阴凉处浓浓HNO3久置后变黄色的原因是分解产生的久置后变黄色的原因是分解产生的中中棕色棕色NO2溶解于溶解于HNO3本讲稿第四页，共五十二页(2)强氧化性强氧化性与金属反应与金属反应本讲稿第五页，共五十二页与非金属反应与非金属反应如碳与浓如碳与浓HNO3反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：与某些还原性化合物或离子的反应与某些还原性化合物或离子的反应稀稀HNO3与与FeSO4反应的离子方程式为：反应的离子方程式为：3王水王水王水由王水由与与按体积比按体积比1 3混合所得，具有更强混合所得，具有

3、更强的氧化性，能使的氧化性，能使溶解溶解浓浓HNO3浓盐酸浓盐酸Au、Pt本讲稿第六页，共五十二页1.Cu与稀与稀HNO3反应的过程中，有哪些主要的实验现象？反应的过程中，有哪些主要的实验现象？试简要描述试简要描述提示：提示：Cu与稀与稀HNO3反应时，铜片逐渐溶解，产生无反应时，铜片逐渐溶解，产生无色气体，遇空气后变为红棕色，溶液逐渐变为蓝色色气体，遇空气后变为红棕色，溶液逐渐变为蓝色本讲稿第七页，共五十二页二、硝酸与金属反应的特点二、硝酸与金属反应的特点1产物特点产物特点(1)金属与金属与HNO3反应一般不生成反应一般不生成气体气体(2)浓浓HNO3被还原的产物一般为被还原的产物一般为气体

4、，稀气体，稀HNO3的还原的还原产物一般是产物一般是气体，很稀气体，很稀HNO3的还原产物可能为的还原产物可能为N2或或NH4NO3.(3)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变低，产物也发生改变H2NO2NO本讲稿第八页，共五十二页(4)Fe与稀与稀HNO3反应时，铁的用量不同，产物也不同反应时，铁的用量不同，产物也不同2性质特点性质特点HNO3在反应中既表现在反应中既表现 性，又表现性，又表现性性氧化氧化酸酸本讲稿第九页，共五十二页2.足量足量Cu与浓与浓HNO3反应时，随着反应的进行，反应时，随着反应的进行，HNO3

5、还原还原产物的成分有何变化？产物的成分有何变化？提示：提示：开始阶段，开始阶段，HNO3浓度高，与浓度高，与Cu反应还原产物主要为反应还原产物主要为NO2，随着反应的进行，浓，随着反应的进行，浓HNO3浓度逐渐降低，待变为稀浓度逐渐降低，待变为稀HNO3时，时，Cu与稀与稀HNO3反应还原产物主要为反应还原产物主要为NO，HNO3还还原产物的成分发生了改变原产物的成分发生了改变.本讲稿第十页，共五十二页本讲稿第十一页，共五十二页感受感受鉴赏鉴赏1(2011绵阳质检绵阳质检)在下列反应中，硝酸既表现氧化性又在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是表现酸性的是()A稀硝酸与四氧化三铁稀硝酸与四

6、氧化三铁B氢氧化铝与硝酸氢氧化铝与硝酸C硫与浓硝酸硫与浓硝酸D亚硫酸钠与浓硝酸亚硫酸钠与浓硝酸本讲稿第十二页，共五十二页解题指导解题指导选选发生的化学反应依次为发生的化学反应依次为3Fe3O428HNO3=9Fe(NO3)3NO14H2O，Al(OH)33HNO3=Al(NO3)33H2O，S6HNO3=H2SO46NO22H2O，Na2SO32HNO3=Na2SO42NO2H2O，根据硝酸中的氮元素化合价变化可知，只，根据硝酸中的氮元素化合价变化可知，只有四氧化三铁与硝酸反应时，硝酸既表现酸性又表现氧化性有四氧化三铁与硝酸反应时，硝酸既表现酸性又表现氧化性A本讲稿第十三页，共五十二页2对下列

7、事实的解释正确的是对下列事实的解释正确的是()A浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定不稳定B不用浓硝酸和铜屑反应制取硝酸铜，说明浓硝酸不用浓硝酸和铜屑反应制取硝酸铜，说明浓硝酸具有挥发性具有挥发性C铁与稀硝酸反应溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能铁与稀硝酸反应溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化氧化Fe2D锌与稀硝酸反应得不到氢气，说明稀硝酸能使锌锌与稀硝酸反应得不到氢气，说明稀硝酸能使锌钝化钝化本讲稿第十四页，共五十二页解题指导解题指导选选HNO3属于不稳定的酸，见光、受热易分解，故属于不稳定的酸，见光、受热易分解，故应避光保存，用棕色瓶可达到避光

8、的目的，应避光保存，用棕色瓶可达到避光的目的，A项正确工业上不项正确工业上不用浓硝酸和铜反应制硝酸铜，不是因为浓硝酸有挥发性，而是因用浓硝酸和铜反应制硝酸铜，不是因为浓硝酸有挥发性，而是因为硝酸与铜反应会产生污染性气体为硝酸与铜反应会产生污染性气体NO2，同时又多消耗了硝酸，同时又多消耗了硝酸，Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O，B项错误铁与稀硝酸反项错误铁与稀硝酸反应时，稀硝酸的氧化性仍可将铁氧化成应时，稀硝酸的氧化性仍可将铁氧化成Fe(NO3)3，溶液呈黄色，现反，溶液呈黄色，现反应后溶液呈浅绿色，那是因为过量的应后溶液呈浅绿色，那是因为过量的Fe与与Fe(NO3)3反应生成

9、了反应生成了Fe(NO3)2，而不是因为稀硝酸不能氧化，而不是因为稀硝酸不能氧化Fe2，C项错误硝酸与金属发生项错误硝酸与金属发生反应时，都是反应时，都是5价的氮元素起氧化作用，故反应不能产生价的氮元素起氧化作用，故反应不能产生H2，而是，而是产生低价的含氮物质，产生低价的含氮物质，D项错误项错误A本讲稿第十五页，共五十二页3将加热至红热的将加热至红热的2.4g木炭投入盛有足量木炭投入盛有足量12mol/L的浓的浓HNO3试管中，立即塞好塞子，如图所示，连接好试管中，立即塞好塞子，如图所示，连接好(事先已检事先已检查装置的气密性查装置的气密性)请回答：请回答：本讲稿第十六页，共五十二页(1)反

10、应开始后撤去酒精灯，试管反应开始后撤去酒精灯，试管a中除看到木炭剧烈燃烧，最后中除看到木炭剧烈燃烧，最后消失外，还观察到的现象是消失外，还观察到的现象是_(2)试管中试管中b最终最终_沉淀产生沉淀产生(填填“有有”、“无无”)，原因是，原因是_(3)试管试管c中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_.(4)集气瓶集气瓶e中最后收集到的气体为中最后收集到的气体为_，理论上该气体，理论上该气体的总体积为的总体积为_L(标准状况时标准状况时)，实际上比这个数值，实际上比这个数值_(填填“大大”“”“小小”)本讲稿第十七页，共五十二页本讲稿第十八页，共五十二页答案答案(1)试试管上部充管上部

11、充满红满红棕色气体棕色气体(2)无无NO2与水反与水反应应生成了足量的生成了足量的HNO3，中和了，中和了Ca(OH)2(3)Ba(OH)2CO2=BaCO3H2OBaCO3H2OCO2=Ba(HCO3)2(4)一氧化氮一氧化氮6.0小小本讲稿第十九页，共五十二页思考思考领悟领悟教师备课园地教师备课园地本讲稿第二十页，共五十二页拓展拓展发现发现硝酸的强氧化性硝酸的强氧化性1具有强氧化性的原因具有强氧化性的原因HNO3的强氧化性是因为的强氧化性是因为HNO3中中N元素显元素显5价，处于价，处于N元素的元素的最高价态，最高价态，HNO3中中N原子得电子能力很强，与还原剂反应时，原子得电子能力很强，

12、与还原剂反应时，被还原成其低价化合物被还原成其低价化合物2与某些物质反应与某些物质反应(1)浓浓HNO3使紫色石蕊试液先变红后褪色；使紫色石蕊试液先变红后褪色；本讲稿第二十一页，共五十二页(2)金属与金属与HNO3的反应，一般不产生的反应，一般不产生H2，而是产生氮的氧，而是产生氮的氧化物或硝酸盐化物或硝酸盐(如如NH4NO3等等)；(3)具有还原性的碱性氧化物具有还原性的碱性氧化物(如如FeO)与与HNO3发生氧化还发生氧化还原反应；原反应；(4)具有还原性的碱具有还原性的碱如如Fe(OH)2与与HNO3发生氧化还原反应；发生氧化还原反应；(5)具有还原性的盐具有还原性的盐(如如Na2SO3

13、、Na2S、KBr、KI等等)能被能被HNO3氧化氧化本讲稿第二十二页，共五十二页3影响影响HNO3氧化性的因素氧化性的因素(1)浓度：浓浓度：浓HNO3的氧化性大于稀的氧化性大于稀HNO3.(2)温度：等物质的量浓度的温度：等物质的量浓度的HNO3，热，热HNO3的氧化性大的氧化性大于冷于冷HNO3.在在HNO3不分解的条件下，微热不分解的条件下，微热HNO3可使氧化能力可使氧化能力增强增强本讲稿第二十三页，共五十二页感受感受鉴赏鉴赏4(2011襄樊高三调研襄樊高三调研)将将6.4gCu加入到加入到60mL2.0mol/L的的硫酸溶液中，无明显现象，再加入硫酸溶液中，无明显现象，再加入(或通

14、入或通入)足量的下列物足量的下列物质，铜能够完全溶解的是质，铜能够完全溶解的是()ANaNO3BO2CH2SO4DFeCl2本讲稿第二十四页，共五十二页B本讲稿第二十五页，共五十二页5(2011洛阳检测洛阳检测)0.03molCu投入到一定量的浓投入到一定量的浓HNO3中，中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水，则通入，恰好使气体完全溶于水，则通入O2的体积的体积为为

15、()A504mLB336mLC224mLD168mL本讲稿第二十六页，共五十二页B本讲稿第二十七页，共五十二页6(2011武汉模拟武汉模拟)将一定质量的铜粉加入到将一定质量的铜粉加入到100mL某浓某浓度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有m1g铜粉，此时共铜粉，此时共收集到收集到NO气体气体448mL(标准状况标准状况)然后向上述混合物中然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止，容器剩有铜粉加入足量稀硫酸至不再反应为止，容器剩有铜粉m2g，则则(m1m2)为为()A5.76B2.88C1.92D0本讲稿第二十八页，共五十二页A本讲稿第二十九页，共五十二

16、页思考思考领悟领悟教师备课园地教师备课园地本讲稿第三十页，共五十二页 拓展拓展发现发现 金属与稀金属与稀HNO3反应的计算方法反应的计算方法本讲稿第三十一页，共五十二页本讲稿第三十二页，共五十二页本讲稿第三十三页，共五十二页考考情情分分析析地位地位该该部分知部分知识识是高考命是高考命题题的的热热点内容之一，通常与氧点内容之一，通常与氧化化还还原反原反应应、化学反、化学反应应速率，化学速率，化学实验结实验结合在一起合在一起考考查查题题型型 以以选择题选择题、实验题实验题、计计算算题为题为主主本讲稿第三十四页，共五十二页角度角度(1)HNO3的不稳定性、酸性及强氧化性的不稳定性、酸性及强氧化性(2

17、)金属与金属与HNO3反应的相关计算反应的相关计算(3)实验探究金属与实验探究金属与HNO3反应的产物成分及性质反应的产物成分及性质预测预测预计预计今后高考命今后高考命题题将将继续继续以氧化以氧化还还原反原反应为应为知知识识背背景，以化工生景，以化工生产产和和环环境保境保护为护为命命题题方向，方向，综综合考合考查查氮及其化合物的性氮及其化合物的性质质.本讲稿第三十五页，共五十二页考考题题印印证证1(2010全国卷全国卷)物质的量之比为物质的量之比为2 5的锌与稀硝酸反的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的

18、硝酸与未被还原的硝酸的物质剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是的量之比是()A1 4B1 5C2 3D2 5本讲稿第三十六页，共五十二页答案：答案：A本讲稿第三十七页，共五十二页2(2009山西高考山西高考)等物质的量的下列物质与足量的等物质的量的下列物质与足量的2mol/L硝酸反应硝酸反应(假设还原产物只有一种假设还原产物只有一种)，消耗该硝酸溶液体积最，消耗该硝酸溶液体积最小的是小的是()AFeBFe3O4CFe(OH)3DFeSO4本讲稿第三十八页，共五十二页解析：解析：依题意，该硝酸为稀硝酸，还原产物为依题意，该硝酸为稀硝酸，还原产物为NO.A项，项，Fe4HN

19、O3=Fe(NO3)3NO2H2O；B项，项，3Fe3O428HNO3=9Fe(NO3)3NO14H2O；C项，项，Fe(OH)33HNO3=Fe(NO3)33H2O；D项，项，3FeSO44HNO3=Fe2(SO4)3Fe(NO3)3NO2H2O.答案：答案：D本讲稿第三十九页，共五十二页3(2011黄石调研黄石调研)常温下，下列物质混合，酸既表现氧常温下，下列物质混合，酸既表现氧化性又表现酸性的是化性又表现酸性的是()AMnO2与浓盐酸与浓盐酸B炽热的炭投入到浓炽热的炭投入到浓H2SO4中中CFe放入浓放入浓H2SO4中中DCuS溶于稀溶于稀HNO3本讲稿第四十页，共五十二页解析：解析：A

20、项，盐酸表现酸性和还原性；项，盐酸表现酸性和还原性；B项项H2SO4只表现氧化性；只表现氧化性；C项在常温下项在常温下Fe与浓与浓H2SO4发生钝化，只表现氧化性；发生钝化，只表现氧化性；D项生成项生成Cu(NO3)2、S、NO，则，则HNO3表现酸性和氧化性表现酸性和氧化性答案：答案：D本讲稿第四十一页，共五十二页4(2011衡水模拟衡水模拟)将将21.6gAg完全溶于一定量浓硝酸中，完全溶于一定量浓硝酸中，收集到含收集到含NO、N2O4、NO2的混合气体，这些气体恰好能被的混合气体，这些气体恰好能被100mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，得到含溶液完全吸收，得到含NaNO2和和NaNO

21、3的盐溶液的盐溶液通过计算判断通过计算判断NaNO2和和NaNO3的物质的量之比为的物质的量之比为()A1 1B2 1C4 1D1 3本讲稿第四十二页，共五十二页答案：答案：A本讲稿第四十三页，共五十二页5(2011威海模拟威海模拟)铜和镁的合金铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸中完全溶于浓硝酸中若反应中硝酸被还原只产生若反应中硝酸被还原只产生4480mLNO2气体和气体和336mLN2O4气体气体(标准状况下标准状况下)，在反应后的溶液中加入足量的，在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，生溶液，生成沉淀的质量为成沉淀的质量为()A9.02gB8.51gC8.26gD7.04g本讲稿第四十四

22、页，共五十二页答案：答案：B本讲稿第四十五页，共五十二页6(2009北京高考北京高考有删减有删减)某学习小组探究浓、稀硝酸氧某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去夹持仪器已略去)实验表明浓硝酸能将实验表明浓硝酸能将NO氧化成氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化，而稀硝酸不能氧化NO.由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸本讲稿第四十六页，共五十二页可选药品：浓硝酸、可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳化钠溶液及二氧化碳已

23、知：氢氧化钠溶液不与已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与反应，能与NO2反应反应2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O本讲稿第四十七页，共五十二页(1)实验应避免有害气体排放到空气中装置实验应避免有害气体排放到空气中装置、中盛中盛放的药品依次是放的药品依次是_(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后簧夹后_(3)装置装置中发生反应的化学方程式是中发生反应的化学方程式是_本讲稿第四十八页，共五十二页(4)装置装置的作用是的作用是_，发生反应的化学，发生反应的化学方程式是方程式是_(5)该小组得出的结论所依

24、据的实验现象是该小组得出的结论所依据的实验现象是_本讲稿第四十九页，共五十二页解析：解析：本题的目的是证明浓本题的目的是证明浓HNO3能氧化能氧化NO生成生成NO2，而稀，而稀HNO3不能氧化不能氧化NO，因此装置，因此装置应盛放水，用于将装置应盛放水，用于将装置生成的生成的NO2转化为转化为NO；装置；装置用于吸收用于吸收NO2，因此应盛放，因此应盛放NaOH溶液，装置溶液，装置应盛放浓应盛放浓HNO3，用于将装置，用于将装置产生的产生的NO氧化为氧化为NO2；装置；装置用于收集用于收集NO，因此装置，因此装置应盛放稀应盛放稀HNO3，用于证明稀，用于证明稀HNO3不能氧化装置不能氧化装置产生的产生的NO.本讲稿第五十页，共五十二页答案：答案：(1)稀稀HNO3浓浓HNO3NaOH溶液溶液(2)通入通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入中导管末端伸入倒置的烧瓶内倒置的烧瓶内(3)Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)将将NO2转化为转化为NO3NO2H2O=2HNO3NO(5)装置装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由中液面上方气体由无色变为红棕色无色变为红棕色本讲稿第五十一页，共五十二页点击下图进入点击下图进入“创新演练创新演练大冲关大冲关”本讲稿第五十二页，共五十二页