2022版高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸 課時(shí)2 硫酸和硝酸的氧化性學(xué)案 新人教版必修1

《2022版高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸 課時(shí)2 硫酸和硝酸的氧化性學(xué)案 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022版高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸 課時(shí)2 硫酸和硝酸的氧化性學(xué)案 新人教版必修1（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022版高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸 課時(shí)2 硫酸和硝酸的氧化性學(xué)案 新人教版必修11了解硫酸、硝酸的酸性。2了解濃硫酸的三大特性，特別是濃硫酸的強(qiáng)氧化性。(重點(diǎn))3了解稀硝酸、濃硝酸的氧化性。(重難點(diǎn))4了解硫酸和硝酸的重要用途。硫酸的性質(zhì)及用途基礎(chǔ)初探1物理性質(zhì)純凈的濃硫酸是一種無(wú)色黏稠、油狀液體，密度大于水的密度。2稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)稀硫酸是強(qiáng)酸，具有酸的通性，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：3濃硫酸的特性(1)吸水性：濃H2SO4能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水，故常用作干燥劑。(2)脫水性：濃H2SO4能把有機(jī)物中的氫、氧元素按水的組成比脫去，剩余

2、黑色的炭。如蔗糖的黑色面包實(shí)驗(yàn)。(3)強(qiáng)氧化性。與金屬反應(yīng)。a鈍化：濃硫酸能使鐵、鋁等金屬表面形成一層致密的氧化膜，從而阻止?jié)饬蛩崤c鐵、鋁繼續(xù)反應(yīng)。b能與大部分金屬反應(yīng)。如與銅反應(yīng)：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O。與非金屬反應(yīng)。與碳反應(yīng)：C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O。與還原性化合物如H2S、HBr等反應(yīng)。4用途(1)重要的化工原料，實(shí)驗(yàn)室必備的重要試劑。(2)工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。(3)用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等。探究升華思考探究濃H2SO4與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管中銅絲表面有氣泡逸出b試管中的

3、品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論Cu和濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O(1)浸堿棉團(tuán)作用是什么？【提示】吸收尾氣SO2，防止污染大氣。(2)過(guò)量的銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸能否全部參加反應(yīng)？【提示】不能。Cu是不活潑金屬，只能與濃硫酸反應(yīng)，與稀硫酸不反應(yīng)，在過(guò)量Cu與一定量濃硫酸反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸減小，反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，濃硫酸將變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)自動(dòng)停止，H2SO4不可能全部參加反應(yīng)。(3)如果用過(guò)量的鋅代替銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)，生成氣體的成分有哪些？

4、請(qǐng)分析思考？【提示】鋅首先與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：Zn2H2SO4(濃)=ZnSO4SO22H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低，鋅還會(huì)與稀硫酸進(jìn)一步反應(yīng)，ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2，故生成的氣體為SO2和H2的混合氣體。認(rèn)知升華濃硫酸的強(qiáng)氧化性(1)本質(zhì)：濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，是因?yàn)镠2SO4分子中6價(jià)的硫元素具有很強(qiáng)的得電子能力。(2)表現(xiàn)：Fe、Al的鈍化常溫下，當(dāng)Fe、Al遇到濃硫酸時(shí)，會(huì)與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。常溫下與活潑金屬反應(yīng)(鐵、鋁除外)表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性，生成硫酸鹽和SO2，硫酸變稀后，生成的氣體為H2。與不活潑金屬和非金屬反應(yīng)a

5、反應(yīng)需要加熱，否則不反應(yīng)。b還原產(chǎn)物一般是SO2，一般金屬被氧化為高價(jià)態(tài)的硫酸鹽，非金屬被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或含氧酸。c濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。d隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)就停止。與具有還原性的化合物反應(yīng)，如與H2S、HI、HBr、FeCl2等物質(zhì)反應(yīng)。題組沖關(guān)題組1濃H2SO4的性質(zhì)及其應(yīng)用1在下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到過(guò)一段時(shí)間后，對(duì)觀察到的現(xiàn)象敘述不正確的是()A中蘋(píng)果塊會(huì)干癟B中膽礬晶體表面有“白斑”C中小試管內(nèi)有晶體析出D中pH試紙變紅【解析】濃硫酸具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。蘋(píng)果塊的水分被濃

6、硫酸吸收變干癟；膽礬晶體中的結(jié)晶水被濃硫酸吸收，表面出現(xiàn)“白斑”；飽和硝酸鉀溶液中的溶劑部分被濃硫酸吸收，溶質(zhì)呈晶體析出；由于濃硫酸的脫水性，試紙會(huì)變黑?！敬鸢浮緿2下列事實(shí)與濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)(括號(hào)中)的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()A在空氣中敞口久置的濃硫酸，溶液質(zhì)量增大(難揮發(fā)性)B在加熱條件下銅與濃硫酸反應(yīng)(強(qiáng)氧化性、酸性)C蔗糖與濃硫酸反應(yīng)中有海綿狀的炭生成(吸水性)D濃硫酸可用來(lái)干燥某些氣體(脫水性)【解析】 在空氣中敞口久置濃硫酸，濃硫酸會(huì)吸收空氣中的水蒸氣而使溶液質(zhì)量增大，表現(xiàn)了其吸水性；濃硫酸使蔗糖炭化，表現(xiàn)了脫水性；濃硫酸可干燥某些氣體表現(xiàn)了吸水性。【答案】B題組2濃H2SO4的強(qiáng)氧

7、化性實(shí)驗(yàn)探究3某化學(xué)課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況，用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)： (1)B是用來(lái)收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置，但未將導(dǎo)管畫(huà)全，請(qǐng)把導(dǎo)管補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?.4 g銅片和12 mL 18 mol/L濃硫酸放在圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。請(qǐng)寫(xiě)出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解？你認(rèn)為原因是_。下列藥品中能夠用來(lái)證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸的是_(填寫(xiě)字母編號(hào))。A鐵粉BBaCl2溶液C銀粉 DNa2CO3溶液(3)裝置C中試管D內(nèi)盛裝的是品

8、紅溶液，當(dāng)B中氣體收集滿后，有可能觀察到的現(xiàn)象是_。待反應(yīng)結(jié)束后，向C中燒杯內(nèi)加入沸水，D中觀察到的現(xiàn)象是_。(4)實(shí)驗(yàn)裝置C有可能造成環(huán)境污染。試用最簡(jiǎn)單的方法加以解決。(實(shí)驗(yàn)用品自選)_?！窘馕觥緾u只與濃硫酸在加熱時(shí)反應(yīng)，而不與稀硫酸反應(yīng)。收集SO2氣體用向上排空氣法，因此B裝置應(yīng)為長(zhǎng)進(jìn)短出，證明硫酸有剩余，應(yīng)證明溶液中含H，而不應(yīng)證明含SO，因此BaCl2溶液和Ag均不可。對(duì)C裝置逸出的SO2，用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口是最簡(jiǎn)單的方法?！敬鸢浮?1)(2)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O隨著H2SO4的消耗，濃H2SO4的濃度不斷降低，稀H2SO4與Cu不反應(yīng)A

9、D(3)紅色褪去恢復(fù)紅色(4)用浸有NaOH溶液的棉團(tuán)塞在試管口 硝酸的性質(zhì)及用途基礎(chǔ)初探1酸性：硝酸是一元強(qiáng)酸，具有揮發(fā)性，具有酸的通性。2強(qiáng)氧化性(1)與金屬反應(yīng)：除Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與硝酸反應(yīng)。常溫下，冷的濃硝酸能使Fe、Al鈍化。與銅反應(yīng)(寫(xiě)出化學(xué)方程式)：濃硝酸：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。稀硝酸：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(2)與非金屬反應(yīng)：加熱時(shí)濃硝酸與木炭發(fā)生反應(yīng)：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。(3)王水：組成：濃硝酸與濃鹽酸，體積比為13。性質(zhì)：能使一些不溶于硝酸的金屬如Au、Pt等溶解。3

10、不穩(wěn)定性(1)化學(xué)方程式：4HNO34NO2O22H2O。(2)實(shí)驗(yàn)室中濃硝酸顯黃色的原因：濃硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。4用途：硝酸用途廣泛，是制炸藥、染料、塑料的原料，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必備試劑。探究升華思考探究硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)將銅片置于兩支具支試管的底部(見(jiàn)下圖)。通過(guò)分液漏斗分別加入2 mL濃、稀硝酸。AB問(wèn)題思考：(1)兩支具支試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否完全相同？反應(yīng)中濃硝酸、稀硝酸起什么作用？【提示】不相同。加入濃硝酸的具支試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片溶解，溶液變藍(lán)，具支試管上部空間無(wú)色變紅棕色。加入稀硝酸的具支試管出現(xiàn)的現(xiàn)象是銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片溶解，溶液變

11、藍(lán)，具支試管上部空間氣體由無(wú)色變紅棕色，后又變成無(wú)色。兩支具支試管中濃、稀硝酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性。(2)如何證明集氣瓶里的氣體是NO?【提示】向集氣瓶中通入少量O2(或空氣)，氣體顏色由無(wú)色變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明集氣瓶中收集的氣體是NO。(3)A裝置中Cu若過(guò)量，生成成分有哪些？A裝置收集的氣體有NO2嗎？要收集NO2，用什么方法？【提示】NO2、NO；沒(méi)有NO2，因?yàn)镹O2與水反應(yīng)生成NO；用向上排空氣法。(4)NO能用向上排空氣法收集嗎？為什么？【提示】不能，因?yàn)镹O易被O2氧化。認(rèn)知升華硝酸的強(qiáng)氧化性(1)規(guī)律：硝酸的濃度越大，反應(yīng)溫度越高，其氧化性越強(qiáng)。還原劑一般被氧化成最高價(jià)態(tài)。

12、(2)硝酸的強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)硝酸與金屬的反應(yīng)：a除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。b活潑金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2，HNO3的濃度不同，還原產(chǎn)物不同。c常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化，加熱時(shí)反應(yīng)。硝酸與非金屬的反應(yīng)：反應(yīng)規(guī)律：非金屬單質(zhì)濃硝酸最高價(jià)氧化物或高價(jià)含氧酸NO2H2O。硝酸與還原性化合物的反應(yīng)：硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2、FeO、Br、I、S2、SO等均能被HNO3氧化。硝酸與鐵反應(yīng)，當(dāng)硝酸過(guò)量時(shí)，產(chǎn)物為Fe(NO3)3，當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)為Fe(NO3)2。題組沖關(guān)題組1硝酸的性質(zhì)1下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出酸性又

13、表現(xiàn)出氧化性的是() A使石蕊溶液變紅B與銅反應(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2C與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3D與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2【解析】A項(xiàng)，HNO3只表現(xiàn)酸性；B項(xiàng)，Cu與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分作氧化劑被還原為NO；C項(xiàng)，2HNO3Na2CO3=CO2H2O2NaNO3，HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)酸性；D項(xiàng)，HNO3將S氧化為H2SO4，自身被還原為NO2，在該反應(yīng)中HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性?！敬鸢浮緽2下列關(guān)于硝酸說(shuō)法正確的是()A硝酸與金屬反應(yīng)，主要是5價(jià)氮得電子B濃HNO3與濃鹽酸按31的體積比所得混合物叫王水C硝酸電離

14、出H，能被Zn、Fe等金屬還原成H2D常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，會(huì)產(chǎn)生大量紅棕色氣體【解析】硝酸與金屬反應(yīng)，主要是5價(jià)氮得電子，生成氮的低價(jià)化合物，一般不生成氫氣。濃HNO3與濃鹽酸按13的體積比所得混合物叫王水。常溫下鐵遇到濃硝酸發(fā)生鈍化，不會(huì)生成大量紅棕色氣體?！敬鸢浮緼題組2硝酸的有關(guān)計(jì)算338.4 mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到22.4 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則反應(yīng)消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能是()A1.0103molB1.6103molC2.2103mol D2.4103mol【解析】濃硝酸適量，在反應(yīng)過(guò)程中變稀，實(shí)際上發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)：Cu4HNO3(濃)=Cu

15、(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。反應(yīng)消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的兩部分，前者反應(yīng)后以Cu(NO3)2形式存在，后者被還原后生成NO2、NO氣體。從兩個(gè)方程式看出Cu2HNO3(酸)Cu(NO3)2，HNO3(氧化劑)NO2(或NO)，所以反應(yīng)消耗的HNO3的物質(zhì)的量為：21.2103mol1103 mol2.2103mol?！敬鸢浮緾4將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請(qǐng)回答： (1)NO的體積為_(kāi) L，NO2的體積為_(kāi) L。(2)待

16、產(chǎn)生的氣體全部逸出后，向溶液中加入V mL a molL1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原HNO3溶液的濃度為_(kāi) molL1。【解析】(1)設(shè)生成NO的物質(zhì)的量為x，NO2的物質(zhì)的量為y。則有，解得x0.26 mol，y0.24 mol；V(NO)0.26 mol22.4 Lmol15.824 L；V(NO2)0.24 mol22.4 Lmol15.376 L。(2)由原子守恒得：HNO3n(HNO3)n(氣體) n(NaOH)所以c(HNO3) molL1。【答案】(1)5.8245.376(2)【題后歸納】硝酸與金屬反應(yīng)的“三個(gè)守恒、一個(gè)關(guān)系”突破計(jì)算(1)三個(gè)守恒。電子得失守恒：金屬失電子數(shù)n(NO2)3n(NO)。,氮原子守恒：n(HNO3)xnM(NO3)xn(NO2)n(NO)。若向反應(yīng)后溶液加入NaOH溶液恰好使Mx沉淀完全，此時(shí)溶質(zhì)為NaNO3，則存在：,n(Na)n(NO)n(HNO3)n(NO)n(NO2)。(2)一個(gè)關(guān)系。,起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量是金屬物質(zhì)的量和金屬所帶電荷數(shù)的乘積，可表示為n(HNO3)酸性xn(Mx)n(轉(zhuǎn)移電子)。