硝酸基础学案

硝酸的性质【学习目标与重难点】硝酸的强氧化性【考情分析】高考对硝酸的考查侧重于考查HNO3的强氧化性、硝酸根在酸性条件下的强氧化性及其产物对环境的影响。其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。预计今后的高考中将强化与生活、社会实际问题的联系,并且以环保为主题设计问题的可能性比较大。【基础自测】1．物理性质：无色、 的液体，有刺激性气味，与水任意比互溶。2．化学性质强酸性：具有酸的通性(2)不稳定性：化学方程式： 。强氧化性浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)―→NO2，HNO3(稀)―→NO。按要求完成下列反应方程式：①与金属反应（具体内容见知识清单）稀硝酸与铜反应：。浓硝酸与铜反应：。足量铜片与稀硝酸反应，向反应充分后的溶液中加入稀硫酸溶液，铜片继续溶解且有气泡产生，用离子方程式解释原因。②与非金属反应：浓硝酸与C反应：。③与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：。(3)与有机物反应①硝化反应(与苯反应)：；②颜色反应：天然蛋白质（含有苯基）遇到浓硝酸时变。3．工业制硝酸1/6①NH3在催化剂作用下与 O2反应生成 NO： 。NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。③用水吸收NO2生成HNO3：。。4．硝酸的保存①保存硝酸：塞玻璃瓶、阴凉处。②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。知识小结①浓盐酸与MnO、浓硫酸与Cu反应常温下均不反应，需加热；Cu与硝酸常温即可反应2②浓盐酸与MnO、Cu与浓硫酸反应，随反应进行酸的浓度降低，反应停止，而Cu与硝酸反应2仍进行，但产物随浓度改变而改变。注意;活泼金属与浓硫酸反应浓度变稀后有氢气生成【典例示范】某实验小组发现在相同温度下,铁与不同密度的硝酸反应时,还原产物有所不同,该小组的实验结果如图所示。下列叙述中正确的是()A.硝酸的密度越大,其还原产物越多B.当硝酸溶液的密度小于dgmL·-1时,还原产物始终以NO为主C.还原产物中NO的质量分数随硝酸密度的增大而增大D.若足量的铁与硝酸发生如下反应:2Fe+6HNO3=2Fe(NO+NO↑+NO↑+3H根据图像3)222O,可推知此时硝酸的密度为dg·mL-1【基础检测】一、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色。()2.为除去Cu粉中混有的CuO,可加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥()-1+2+-2-可以大量共存()3.在1.0molL·的KNO3溶液中,H、Fe、Cl、SO44.可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。()5.(2014全·国卷Ⅰ·13D改编)利用 ，根据①浓硝酸、② Na2CO3，③Na2SiO3溶液，可证明酸性：硝酸 >碳酸>硅酸( )2/66．(2014安·徽卷·9C改编)实验室里用锌粒与稀硝酸反应制取H2。()7.(2015全·国卷Ⅰ·10A)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，现象为有气体生成，溶液呈红色，可以得出稀3＋)HNO3将Fe氧化成Fe(8.(2015全·国卷Ⅱ·13B)将浓硝酸溶液滴入用砂纸打磨过的铝条中，则产生大量红棕色气体()9．(2015海·南卷·7C)稀硝酸可除去试管内壁的银镜()10．(2015·东卷山·12A)向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO32－＋2H＋===SO2↑＋H2O。()11．(2016·国Ⅰ卷全)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO()12．(2016·南卷海·7B改编)将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼。()13．(2018·京北·9C改编)热铜丝插入稀硝酸中，产生无色气体，随后变为红棕色。实验中的颜色变化与氧化还原反应无关。()【练真题明考向】14.(2015全·国卷Ⅰ)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物 335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A.氨水B.硝酸C.醋D.卤水15．(2015·京卷北·12)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面Fe表面产生少量红棕Fe、Cu接触后，其表面上方变为红棕色色气泡后，迅速停止均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO＋O2===2NO2B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化16．(2017北·京卷·13)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是()① ② ③．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应3/6C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出 CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应17.(2017全·国卷Ⅱ·26节选)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_____________________，还可使用____________代替硝酸。18．(2017江·苏卷·19节选)NaClO 溶液与 Ag反应的产物为 AgCl、NaOH和O2，HNO3也能氧化 Ag，从反应产物的角度分析，以 HNO3 代替 NaClO 的缺点是____________________________________________。19..(2014福·建卷·24节选)用废铁皮制取铁红 (Fe2O3)的部分流程示意图如下：①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为。②步骤II中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O＝2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为。③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是(任写一项)。【学有余力】20．Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列有关判断正确的是 ( )A．若铜片为 51.2g，则生成 0.2molNaNO3B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C．标准状况下收集的氮氧化物为 20.16LD．反应过程中生成的 Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物4/6答案详解△或光照易挥发4HNO3(浓) =====2H2O＋4NO2↑＋O2↑3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O＋－＋△3Cu＋8H＋2NO3===2Cu2＋2NO↑＋4H2OC＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O催化剂4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O。3NO2＋H2O===2HNO3＋NO黄色玻璃棕色△典例示范：.D[解析]由图可知,硝酸的密度越大,其还原产物越少,A错误;根据图像可知当硝酸溶液的密度小于dg·mL-1时,还原产物有多种情况,并不是始终以NO为主,B错误;由图像可以看出,还原产物中NO的质量分数随硝酸密度的增大先增大后减小,C错误;若足量的铁与硝酸发生如下反应:2Fe+6HNO32Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O,生成的NO和NO2的物质的量相等,根据图像可推知此时硝酸的密度为dg·mL-1,D正确。对，其余全错14.B[解析]氨水不能与金属反应,A项错误;硝酸具有强酸性和强氧化性,能与除金、铂之外的所有金属反应,也能与碳单质、CaCO等盐反应,故此“强水”应为硝酸,B项正确;醋酸酸3性较弱,与金属活动性顺序表中氢后面的金属不反应,C项错误;卤水为MgCl2溶液,MgCl2与大多数金属及盐溶液不反应,D项错误。15.解析：选CA．铁放入稀HNO3中发生反应Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，气体由无色变为红棕色；B.铁放入浓HNO3中，在常温下会钝化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应；C.浓HNO3的氧化性强于稀HNO3；D.在铁、铜之间加一个电流计，根据电子的流向，可判断铁是否被氧化。16.解析：选D①中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有O2生成，产生的气体为混合气体，A项正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以②中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B项正确；③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的NO2是还原产物，C项正确；红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2，D项错误。17..将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋H2O218.会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染↑+O↑19.①4HNO34NO22O②4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2O③氮氧化物排放少（或其他合理答案）2＋20.解析：选A分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu，HNO3→NaNO2,51.2gCu的物质的量为0.8mol，共失去电子0.8mol