高考化学第四章第四节第二课时硫酸氧化性学习课件新人教版必修

第二课时硫酸和硝酸的氧化性预习全程设计名师全程导学案例全程导航训练全程跟踪第二课时硫酸和硝酸的氧化性一、硫酸1．稀硫酸——具有酸的通性与指示剂作用：能使紫色石蕊试液变红

．与活泼金属(如Zn、Fe)反应．与碱性氧化物(如CuO、Fe2O3)反应．

(4)与碱[如NaOH、Ca(OH)2]反应．(5)与某些盐(如Na2CO3、BaCl2等)发生复分解反应．2．浓硫酸

(1)吸水性将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将增大，密度将减小，浓度减小，体积增大．这是因为浓硫酸具有吸水性，在实验室里常用浓硫酸作

干燥剂．(2)脱水性浓硫酸可以使有机化合物中的

氢、氧

元素按水的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子．(3)强氧化性①与金属反应：加热时，浓H2SO4可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2

.如浓硫酸与金属铜的反应：实验操作实验现象a试管中铜丝表面有气泡冒出；b试管中的品红溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为

红色

；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色．实验结论Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)

CuSO4＋SO2↑＋2H2O.②常温下，冷的浓H2SO4能使Fe、Al发生

钝化．③与非金属反应加热时与木炭反应的化学方程式为：C＋2H2SO4(浓).CO2↑＋2SO2↑＋2H2OFe、Al被浓H2SO4钝化是化学变化吗？(2)浓H2SO4与金属及非金属的反应中各表现了哪些性质．提示：(1)是．常温下，Fe、Al的表面能被浓H2SO4氧化生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内部金属的进一步反应，属于化学变化．与金属反应时，浓硫酸既表现氧化性也表现酸性；与非金属反应时，浓硫酸仅表现氧化性．二、硝酸

1．与铜的反应

(1)铜与浓硝酸化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O.(2)铜与稀硝酸化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

.2．使铁、铝发生钝化常温下，冷的浓硝酸能使铁、铝发生钝化．3．王水王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比

1∶3

的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂

等溶解．实验室中应如何保存浓HNO3?提示：因HNO3

见光或受热易分解，所以应盛放在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处．光照或受热4HNO3

=========4NO2↑＋O2↑＋2H2O三、硫酸和硝酸的用途

硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂，工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等．硫酸还用于精炼石油

、金属加工前的酸洗及制取各种 挥发性酸，做干燥剂等.

浓H2SO4、浓HNO3敞口放置于空气中，浓度都会变小，原理相同．

(

)提示：错误，原理不同，浓H2SO4因其吸水性浓度变小，而浓HNO3是因其挥发性浓度变小．

浓H2SO4的脱水性与吸水性类似，都是将物质中的H2O吸出来．

(

)提示：错误，因浓H2SO4的脱水性是将某些有机物中的H、O按H2O的组成脱去，这些H、O在原物质中并不是以H2O的形式存在．3．浓H2SO4

具有强氧化性，SO2

具有还原性，所以浓H2SO4

不能干燥

SO2

气体．

(

)＋4

＋6提示：错误，因S

、S

之间无中间价态，浓H2SO4

与SO2

不反应．4．Cu

与浓

HNO3

在常温下可剧烈反应，Al

的活动性强于

Cu，所以

Al

在常温下与浓

HNO3

的反应更剧烈．

(

)提示：错误，Al

在浓HNO3

中钝化，不能剧烈反应．5．在Cu与浓H2SO4的反应中，浓H2SO4体现了强氧化性和(

)酸性．提示：正确．6．王水的氧化性比HNO3还强，它由浓盐酸和浓硝酸以体积比1∶3混合而成．

(

)提示：错误，因王水是浓盐酸和浓硝酸按体积比3∶1混合而成的．浓H2SO4稀H2SO4主要粒子H2SO4

分子H＋、SO2－4吸水性有无脱水性有无氧化性强氧化性：H2SO4

分子中＋6价的S

表现出来的弱氧化性：H＋与活泼金属反应生成H

，H＋表现出来的2与金属反应①加热时与绝大多数金属反应，但无H2

生成②常温下使Fe、Al

钝化与Fe、Al

等活泼金属(H前)反应生成H2酸性与金属反应时都可以生成硫酸盐一、浓H2SO4的性质1.浓H2SO4与稀H2SO4性质的比较2．浓H2SO4的强氧化性

(1)Fe、Al的钝化常温下，当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现

“钝化”现象．(2)与不活泼金属和非金属的反应由于浓硫酸具有强氧化性，故能够与不活泼金属或非金属发生反应，反应过程中有如下规律：①反应要加热，否则不反应；②还原产物一般是SO2.一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸．③浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性．④随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止．在加热条件下，铁也可以和浓H2SO4

反应：2Fe＋6H2SO4(浓)△=====Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O.若铁过量，过量的铁还可以和Fe2(SO4)3、稀H2SO4

继续反应．二、硝酸的强氧化性1．酸的氧化性和氧化性酸酸的氧化性氧化性酸酸电离出的H＋被还原为H2，是酸的通性指酸根部分的某元素获得电子被还原如H3PO4、H2CO3、稀H2SO4等反应中酸根离子不发生变化如浓硫酸、硝酸、次氯酸＋6

＋5

＋1等其酸根中的S

、N、Cl易获得电子表现出很强的氧化性2．硝酸强氧化性的表现硝酸具有强氧化性是由于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．(1)金属与HNO3反应不生成H2①浓HNO3一般被还原为NO2.②稀HNO3一般被还原为NO.(2)在利用HNO3的酸性时，要注意它的强氧化性如FeO与稀硝酸反应的方程式应是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O.—3(3)NO

在离子共存问题判断中的特殊性—3①在中性或碱性溶液中，NO

无强氧化性．＋

－3②当溶液中有大量

H

存在时，NO

就表现出强氧化性．＋

－32

2＋

－如在有大量

H

、NO

存在的溶液中，不能大量存在

Fe

、S

、—2—3I

、SO

等强还原性离子．硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性．浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色．考查点一浓硫酸的强氧化性——————————[例1]

向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热．充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量为

(

)A．小于0.45

mol

C．在0.45～0.90

mol之间B．等于0.45

molD．大于0.45

mol[解析]

浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应．浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸浓度逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止．因此，参加反应的硫酸实际量要比理2

42论计算值小．据题，被还原的硫酸物质的量为n(H

SO)＝1×18mol/L×0.05

L＝0.45

mol

为理论值．[答案]

A[关键一点]解答本题的主要失误在于一是没有理解题意，没有按“被还原的H2SO4的物质的量”这一关键性的指导语去考虑问题，二是没有理解随着反应进行，浓硫酸逐渐变稀，稀硫酸不和铜反应．在一定体积的18mol/L的硫酸中加入过量铜片，加热，被还原的硫酸为0.9

mol，则浓硫酸的实际体积为

(

)A．等于50

mLC．等于100

mLB．大于50

mLD．大于100mL解析：实际参加反应的硫酸为2×0.9

mol＝1.8

mol，即

100mL，但Cu与稀硫酸不反应，故浓硫酸的实际体积大于100

mL.答案：D考查点二硝酸的强氧化性———————————[例2]

将0.1

mol

铜与40

mL

10

mol/L

HNO3充分反应后，溶液中含a

mol

H＋，由此可知

A．生成的气体在标准状况下的体积为4.48

LB．生成的气体在标准状况下的体积为1.49

LC．被还原的硝酸的物质的量为(0.2－a)molD．反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2

mol(

)[解析]

溶液中含有

H＋，则

HNO

过量．在反应过程中

HNO

浓度逐渐3

3变小，实际上发生了两个反应：①Cu

＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2

＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

反应消耗的HNO3

包括起酸的作用和起氧化剂作用两部分，前者反应后以Cu(NO3)2

形式存在，后者被还原后生成NO2、NO

气体，从两反应式看出：Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)～NO2(或NO)，作酸用的硝酸为0.2mol，生成的气体为NO、NO2

的混合气体，溶液中有a

mol的HNO3

过量，则被还原的HNO3

为(0.4－a－0.2)mol，生成的气体的物—33质的量为(0.4－a－0.2)mol，溶液中的

NO

由过量的

HNO

和

Cu(NO

)3

2—3[答案]

C中

NO

组成为(a＋0.2)mol.[关键一点]解题的关键在于：(1)掌握铜与浓HNO3反应的特点：

“先浓后稀”，(2)掌握金属与硝酸反应的计算规律：参加反应的硝酸等于起酸性作用的硝酸加上起氧化剂作用的硝酸．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(

)A．Fe2(SO4)3C．KNO3B．Na2CO3D．FeSO4Fe2(SO4)3，也会使铜粉的质量减少，但无气体逸出．答案：C解析：铜与稀硫酸不反应，但加入KNO3

后，由于溶液中有H＋存在，＋

－32＋故会发生如下反应：3Cu＋8H

＋2NO

===3Cu

＋2NO2↑＋4H

O.加入考查点三有关硝酸的计算———————————[例3]

将32.64

g铜与140

mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2

L．请回答：NO的体积为

L，NO2的体积为

L. 待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V

mL

a

mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为

mol/L. 欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水

g.[解析]

解答本题应从以下三点考虑：①生成NO、NO2得到的电子与Cu失去的电子守恒．②HNO3所含氮原子与反应后生成的NaNO3、NO、NO2所含氮原子守恒．③NO、NO2全部转化为HNO3，与氧化剂H2O2应符合电子守恒．(1)设生成NO

xmol，NO2

y

mol.则有

11.2

L

x＋y＝22.4

L/mol3x＋y＝

32.64g

64g/mol×2解得：x＝0.26mol

y＝0.24

mol.V(NO)＝0.26

mol×22.4

L/mol＝5.824

LV(NO2)＝0.24

mol×22.4

L/mol＝5.376L.(2)由原子守恒得：n(HNO3)＝n(气体)＋n(NaOH)所以c(HNO3)＝aV×10－3＋0.50.14mol/L.(3)由得失电子守恒得：

Cu―→NOx―→H2O26432.64

mol2

2n(H

O

)解得n(H2O2)＝0