高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第二单元 生产生活中的含氮化合物 第3课时课件 苏教版必修1.ppt

第3课时硝酸的性质 专题4第二单元生产生活中的含氮化合物 学习目标定位1 掌握硝酸的重要性质和应用 2 了解硝酸的工业制法 3 能依据化合价升降法配平氧化还原反应方程式 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 在两支试管中各放入一小块铜片 分别加入少量4mol l 1的稀硝酸和15mol l 1的浓硝酸 立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口 观察试管中发生的现象 1 实验现象 反应开始后两支试管中都有产生 加入浓hno3的试管反应强烈 放出色气体 溶液呈 加水后变成色 加入稀hno3的试管反应缓慢 放出色气体 生成色溶液 气泡 红棕 一 硝酸的性质 绿色 蓝 无 蓝 2 结论 浓 稀硝酸都与铜反应 浓hno3与铜反应生成的气体为 稀hno3与铜反应生成的气体为 铜与浓hno3反应的化学方程式 铜与稀hno3反应的化学方程式 no2 no cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 2 将上述实验中的金属铜换成少量金属铁进行相同的实验 观察发生的现象 1 实验现象 加入浓硝酸的试管中 铁片 加入稀硝酸的试管中 有产生 在试管口上方 气体变成了 溶液变为 2 实验结论 fe在常温下遇到浓hno3发生钝化现象 稀硝酸与铁反应生成了no no遇空气后又生成了no2 3 反应的化学方程式 铁不足 没有明显变化 气泡 无色 红棕色 棕黄色 fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o2no o2 2no2 相关视频 3 硝酸能与非金属单质反应 写出下列反应的化学方程式 1 浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳 2 浓硝酸将硫氧化成硫酸 4 浓hno3见光易分解 反应的化学方程式为 c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o s 6hno3 浓 h2so4 6no2 2h2o 4hno32h2o 4no2 o2 相关视频 1 硝酸具有强氧化性 1 能将大多数金属 如铜等 氧化成 浓硝酸生成 稀硝酸生成 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 2 常温下 浓硝酸能使铁 铝发生 这是因为 若在加热条件下 氧化膜被破坏 从而使反应继续进行 3 浓hno3与非金属反应 还原产物一般是 而非金属一般被氧化成最高价或相应的最高价 高价金属的硝酸盐 no2 no 钝化 浓硝酸将铁 铝容器 表面氧化 形成致密的氧化物薄膜 no2 氧化物 含氧酸 2 浓硝酸具有不稳定性浓hno3受热或见光容易分解 硝酸越浓 分解 硝酸分解有no2产生 溶于硝酸中呈色 实验室保存硝酸的方法是 提醒 1 金属与hno3反应不产生h2 2 硝酸越稀 还原产物中n元素的化合价越低 如不活泼金属与hno3反应 浓hno3被还原为no2 稀hno3被还原为no 越易 黄 保存在棕色瓶里 放 置阴凉处 例1在下列反应中 hno3既表现出氧化性 又表现出酸性的是a h2s 2hno3 s 2no2 2h2ob cuo 2hno3 cu no3 2 h2oc 4hno34no2 o2 2h2od 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 答案 解析 解析a中hno3只表现氧化性 b中hno3只表现酸性 c中hno3既表现氧化性 又表现还原性 d中hno3既表现氧化性 又表现酸性 例2将相同质量的铜分别和过量浓硝酸 稀硝酸反应 则下列叙述中正确的是a 反应速率 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 答案 解析 解析 1 硝酸工业制备的过程 反应原理及主要设备如下 转化器 热交换器 二 硝酸的工业制法 吸收塔 4nh3 5o24no 6h2o 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 2 在工业生产中 no2溶于水生成的no不会排空 而是再用 使其氧化为no2 再被水吸收 经过 no2可 为hno3 也就是从理论上讲 nh3中的氮元素完全转化为hno3中的氮元素 3 从吸收塔出来的气体中尚有少量no和no2 不能直接排放到空气中 以免造成污染 常用碱液 naoh 来吸收 变废为宝 1 no no2 2naoh 2 2no2 2naoh 过量的空气 多次氧化和吸收 完全转化 2nano2 h2o nano2 nano3 h2o 1 硝酸工业制法流程图 2 氨及其化合物之间的相互转化关系 例3在nh3 hno3 h2so4的工业生产中 具有的共同点是a 使用吸收塔设备b 使用尾气吸收装置c 使用h2作原料d 使用催化剂 答案 解析 解析nh3的工业生产中不使用吸收塔 也不使用尾气吸收装置 h2so4的工业生产中不使用h2作原料 例4下列关于工业制硫酸和硝酸的说法中不正确的是a 工业制硝酸是将no2溶于水 需要通氧气b 工业制硫酸会产生so2和so3尾气c 工业制硫酸应对so2进行循环利用d 工业制硝酸和硫酸排放的尾气是造成酸雨的主要原因 答案 解析 解析工业制硝酸过程中要不断通入氧气 以提高no no2的原料利用率和减少尾气排放 a项正确 工业生产中尾气经过循环利用和处理达标后才允许排放 空气中的so2主要来自煤燃烧 特别是生活锅炉 尾气处理较差 数量庞大 是形成酸雨的主要原因 d项错误 1 浓 稀hno3与cu反应 浓hno3与碳反应的化学方程式分别为cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o 2 在常温下 铁 铝遇到浓hno3发生钝化 3 工业制hno3的反应 4nh3 5o24no 6h2o 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 学习小结 达标检测 1 下列说法正确的是a 浓硝酸和浓h2so4都应保存在棕色试剂瓶中b naoh溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存c 工业制得的浓盐酸 浓硝酸通常带有黄色是fe3 所致d 铝制或铁制容器可贮运浓硫酸 浓硝酸和浓盐酸这三大强酸 1 2 3 4 5 答案 解析 解析a项 浓hno3见光或受热易分解 应保存在棕色试剂瓶中并密封置于阴凉处 浓h2so4应密封置于干燥处 不必保存在棕色瓶中 b项 naoh易与玻璃中的sio2反应 不宜用玻璃塞 应用橡胶塞 c项 浓盐酸显黄色 是由于含fe3 浓hno3显黄色是由于它分解产生了no2 no2又溶于其中的缘故 d项 铁 铝遇冷的浓h2so4 浓hno3钝化 但fe al均可与浓盐酸反应 1 2 3 4 5 2 用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜 铜跟浓硝酸反应 铜跟稀硝酸反应 铜跟氧气反应生成氧化铜 氧化铜再跟稀硝酸反应 以下叙述正确的是a 三种途径所消耗的铜的物质的量不相等b 三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等c 所消耗铜的物质的量 途径 途径 途径 d 所消耗硝酸的物质的量 途径 途径 途径 1 2 3 4 5 答案 解析 解析有关反应 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 2cu o22cuo cuo 2hno3 稀 cu no3 2 h2o分析以上三组反应 可以看出 生成相同质量的cu no3 2 消耗相同质量的铜 但消耗硝酸的质量 或物质的量 不相同 途径 消耗hno3的量最多 途径 次之 途径 消耗hno3的量最少 通过比较可以看出 生产cu no3 2 途径 效果最佳 既不造成污染 又能提高hno3的利用率 1 2 3 4 5 3 下列有关实验设计 实验现象和解释或结论都正确的是 1 2 3 4 5 答案 解析 解析硝酸和铁反应生成硝酸铁 铁过量时 铁和fe3 反应生成亚铁离子 滴入硫氰化钾溶液不呈血红色 a项错 常温下 铝和铁在浓hno3中生成一层氧化物保护膜 阻止了反应继续进行 不是不发生反应 b项错 原溶液中含有碘单质 不是碘离子 c项错 红色石蕊试纸遇碱变蓝色 d项正确 1 2 3 4 5 4 某实验过程如右图所示 则试管 中的现象是a 无明显现象 因稀h2so4不与铜反应b 铜片溶解 产生无色气体 该气体遇到空气不变色c 铜片溶解 放出红棕色有刺激性气味的气体d 铜片溶解 产生无色气体 该气体在试管口变为红棕色 1 2 3 4 5 答案 解析 解析稀hno3与金属铜反应的实质是3cu 8h 2no 3cu2 2no 4h2o 在 中 反应完全后溶液中含有no 而在 中 当继续滴入稀h2so4后 新加入的h 和原溶液中的no可继续与过量的cu反应放出无色no气体 no遇o2后生成红棕色no2 1 2 3 4 5 5 1 在浓硝酸中放入铜片 开始时反应的化学方程式为 实验现象为 若铜有剩余 则反应将要结束时反应的化学方程式为 待反应停止后 再加入少量25 的稀硫酸 这时铜片上又有气泡产生 其原因是 1 2 3 4 5 答案 解析 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 铜片逐渐消失 溶液逐渐变绿 有红棕色气体逸出 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 加入稀硫酸后 h 与原溶液中的no构成强氧化性的条件 又能与 过量的cu反应 解析随反应的进行 硝酸的浓度减小 停止反应时溶液中存在cu no3 2 再加稀h2so4 则溶液中的no在酸性条件下将剩余的铜氧化 1 2 3 4 5 2 若1 92gcu粉与一定量浓hno3反应 当cu完全反应时 收集到标准状况下1 12l气体 则消耗硝酸 mol 生成no2 mol 1 2 3 4 5 答案 解析 0 11 0 045 解析参加反应的hno3包括被还原的hno3和起酸性作用的hno3 表现酸性的hno3为 2 0 06mol 被还原的hno3为 0 05mol 故参加反应的hno3为