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1、 人教版化学必修二第五章第二节4硝 酸知识链接Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!完成下列反应的化学方程式:1.硝酸与氧化铜反应: 2. 硝酸与氢氧化钠溶液反应: 3. 硝酸与碳酸钙反应: 学习任务(一)读教材,首战告捷让我们一起来阅读教材,并做好色笔区分吧。(二) 试身手, 初露锋芒让我们来试试下面的问题和小练习吧。问题1硝酸具有酸的通性与金属反应:一般不生成氢气与 反应:如CuO、Na2O、Fe2O3等与 反应:Cu(OH)2、NaOH等与 反应:NaHCO3、Na2CO3等与指示剂反应:浓硝酸可使石蕊先变红后褪色问题2硝酸的强氧化性由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力,在硝酸参
2、与的氧化还原反应中,几乎全部是+5价氮被还原,故硝酸具有强氧化性。硝酸的强氧化性规律:温度越高,硝酸越浓,其氧化性越强。 与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成最高价态。 (1)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色。 (2)与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素被氧化成酸性氧化物。如: C+ HNO3 (浓) (3)金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO。 Cu+HNO3(稀)= Cu+HNO3(浓)= 要点诠释: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,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应
3、得到NO2与NO的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。(4)钝化:常温时,冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜,阻止酸与金属的进一步反应,这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现,利用金属Al和Fe的这种性质,我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。 练习1.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( ) A反应快慢:两者相同 B消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少 C反应生成气体的颜色:前者浅,后者深 D反应中转移的电子总数:前者多,后者少 举一反三:【变式1】下列对于硝
4、酸的认识,正确的是( )。 A浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B铜和稀硝酸反应属于置换反应 C在铜和浓硝酸的反应中,硝酸只体现了氧化性,没有体现酸性 D可用铝或铁制容器盛装稀硝酸 【变式2】在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是()AH2S2HNO3S2NO2十2H2OBCuO2HNO3Cu(NO3)2十H2OC4HNO34NO2十O2十2H2OD3Cu8HNO33Cu(NO3)22NO十4H2O (三)攻难关,自学检测让我们来挑战吧!你一定是最棒的!.从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是A铜和浓硝酸反应B铜和稀硝酸反应C氧化铜和硝酸反应D氯化铜和硝酸银反应
5、(四)找规律,方法总结氧化性酸和酸的氧化性的区别: 我发现的规律是:测一测,大显身手一选择题(每小题有只有1个选项符合题意)1铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显现象发生。当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。该盐是()AFe2(SO4)3BNa2CO3 CKNO3 DFeSO42物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:Cu与HNO3溶液 Cu与FeCl3溶液 Zn与H2SO4溶液 Fe与HCl溶液 由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是( )。 A B C D3往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜
6、色变化应是()A颜色变浅 B逐渐加深 C没有改变 D变棕黄色4下列气体的制备可采用下图装置的是( )。 A铜与浓硝酸反应制NO2 B铜与稀硝酸反应制NO C加热浓氨水法制氨气 D大理石与硫酸反应制CO25用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是( )气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸铜片酸性高锰酸钾溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀硫酸CaCO3粉末浓硫酸二、填空题:1右图表示A E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色。 写出下列各步反应的化学方程式:_;_;_;_。2非金属单质
7、A经如下图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题: A B C D (1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气昧的无色气体。 D的化学式是_; 在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成_而污染了环境。 (2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。 A、C的化学式分别是A_;C_。 D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成c气体,请写出该反应的化学方程式_。该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。 参考答案知识链接Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!完成下列反应的化学方程式:1.硝酸与氧化铜反应:CuO+2HNO3= Cu(NO3)2+H2O2. 硝酸与氢
8、氧化钠溶液反应:HNO3+NaOH=NaNO3+H2O 3. 硝酸与碳酸钙反应:2HNO3+CaCO3= Ca(NO3)2+CO2+H2O学习任务(二) 试身手, 初露锋芒让我们来试试下面的问题和小练习吧。问题1硝酸具有酸的通性与金属反应:一般不生成氢气与碱性氧化物反应:如CuO、Na2O、Fe2O3等与碱反应:Cu(OH)2、NaOH等与盐反应:NaHCO3、Na2CO3等与指示剂反应:浓硝酸可使石蕊先变红后褪色问题2硝酸的强氧化性由于HNO3中的+5价氮元素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+5价氮被还原,故硝酸具有强氧化性。硝酸的强氧化性规律:温度越高,硝酸越浓,
9、其氧化性越强。 与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成最高价态。 (1)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色。 (2)与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素被氧化成酸性氧化物。如: C+4HNO3 (浓) CO2+4NO2+2H2O, (3)金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO。 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O要点诠释: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,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应
10、得到NO2与NO的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。(4)钝化:常温时,冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜,阻止酸与金属的进一步反应,这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现,利用金属Al和Fe的这种性质,我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。 练习.【答案】B【解析】比较反应Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O和3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应中,转移的电子数目相同,消耗的HNO3
11、前者多,生成气体的颜色前者深。浓HNO3的氧化性比稀HNO3强,浓HNO3与铜反应的速率比稀HNO3快得多。 【总结升华】金属与硝酸的反应是一个非常重要的考点,考查角度有HNO3体现的性质、氧化还原反应方程式的配平及电子转移分析、产生的气体的体积和硝酸的物质的量浓度的计算等(依据原子守恒、电子守恒)。举一反三:【变式1】A【变式2】D【解析】A表现了HNO3的氧化性;B表现了HNO3的酸性;C主要表现HNO3的不稳定性。 (三)攻难关,自学检测让我们来挑战吧!你一定是最棒的!.【答案】C【解析】由方程式可得关系式为:A项,Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO2B项,CuHNO3(稀)Cu
12、(NO3)2NOC项,CuO2HNO3Cu(NO3)2H2O由以上关系式可以看出:C既节约原料,同时又不产生有毒气体。D成本太高亦不可采用。故C为最好的办法。(四)找规律,方法总结氧化性酸和酸的氧化性的区别 所谓氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸,如浓硫酸、硝酸等,由于其中、易获得电子,表现出很强的氧化性;而氢碘酸、氢硫酸、碳酸、磷酸等酸根部分不能或不易获得电子,所以它们是非氧化性酸,其中,氢碘酸、氢硫酸的酸根部分易失电子,在氧化还原反应中作为还原剂。故又可以叫做还原性酸。 在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出H+,H+在一定条件下可获得电子形成H2,从这一点看,酸都具有氧化性,这是H+的氧
13、化性,它和氧化性酸中心元素处于高价态易获得电子具有的氧化性是不同的。 测一测,大显身手【答案与解析】一、选择题1C【解析】铜与稀硫酸不反应,但加入KNO3后,由于溶液中有H存在,故会发生如下反应:3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O。加入Fe2(SO4)3也会使铜粉的质量减少,但无气体逸出。2A 【解析】根据题目给定的几组物质知中会因浓度的不同发生不同的氧化还原反应。3D【解析】Fe(NO3)2溶液中含有Fe2,NO3加入稀盐酸时,加入了氢离子,提供了酸性环境。氢离子和硝酸根构成了稀硝酸,具有氧化性,把Fe2氧化为Fe3。4B 【解析】NO2,NH3溶于水,大理石与硫酸反应生成CaSO4
14、(微溶),覆盖在大理石的表面使反应停止。 5D 【解析】装置图分三部分,左边是气体发生装置,中间是除杂,右边是气体收集。A中NO2不能用氢氧化钠溶液除杂,它本身与其反应生成盐;B中不能用酸性高锰酸钾溶液除杂,自身可以被氧化;C中氨气不能用向上排空气法收集;D用碳酸钙粉末和稀硫酸可以制CO2。二、填空题1N2+O22NO 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O2(1)H2SO4 酸雨 (2)N2 NO2 Cu+4HNO (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 属于 【解析】(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。 (2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓HNO3可与Cu反应:4HNO3 (浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 此反应有化合价升降变化,属于氧化还原反应。学科网(北京)股份有限公司