苏教版化学必修一专题四《生产生活中的含氮化合物-硝酸的性质》（共20张）

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硝酸的性质化学

1

(2006-08-1220:44:31)人民网：某路段铝罐车发生硝酸泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。抢险人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染附近的农田。

为什么在事故现场能闻到刺鼻的气味？问题探究活动与探究观察硝酸的颜色，并闻气味。阅读课本信息。一、硝酸的物理性质98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO3而产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。常用浓硝酸的质量分数大约为69%

实验

实验桌上有一瓶69%的浓硝酸，一瓶水。请通过观察或实验探究纯硝酸的物理性质。

纯硝酸

无色液体有刺激性气味易溶于水易挥发(沸点83℃)问题：化工（化学工业）上的“三大强酸”指的是哪三种酸？盐酸

HCl硫酸

H2SO4硝酸

HNO3每课一练：1、已知：实验室制备氯气通常用浓盐酸与MnO2在加热条件下反应来制得，其反应方程式如下：MnO2+4HCl(浓）=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O，试回答：（1）写出上述反应的离子方程式___________________________________（2）0.05mol的MnO2与足量的浓盐酸充分反应，标准状况下生成的氯气的体积为_________（3）HCl在该反应中的作用为________________________，体现了___________________性（4）在MnO2过量的情况下，HCl能否完全反应？为什么？说明了什么问题？MnO2+4H++2Cl-=△=Mn2++Cl2↑+2H2O1.12L还原剂和酸还原性和酸HCl不能完全反应；稀盐酸不能与MnO2发生氧化还原反应；说明稀盐酸不具有还原性。MnO2+4HCl(浓）=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O

-1

-1

-1

0MnO2+2HCl(浓）+2HCl（浓）=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O

酸

还原剂

盐

氧化产物

表现出酸性

表现出还原性一变：一部分HCl中的Cl价态发生了变化，由-1价升高为0价，体现出还原性，做还原剂；一不变：一部分HCl中的Cl价态未发生变化，体现出酸性，作酸。2、写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式，并回答下列问题（1）H2SO4在该反应中的作用为________________________，体现了___________________性（2）在Cu过量的情况下，H2SO4能否完全反应？为什么？说明了什么问题？氧化剂和酸氧化性和酸H2SO4不能完全反应；稀硫酸不能与Cu发生氧化还原反应；说明稀硫酸不具有强氧化性。Cu+2H2SO4（浓）=△=CuSO4+SO2↑+2H2O

+6

+6

+6

+4Cu+H2SO4（浓）+H2SO4

（浓）=△=CuSO4+SO2↑+2H2O

酸

氧化剂

盐

还原产物

体现酸性

体现氧化性一变：作氧化剂，体现氧化性；一不变：作酸，体现酸性。浓度性质相同点性质不同点盐酸稀具有酸的通性不具有还原性浓具有还原性硫酸稀具有酸的通性不具有强氧化性浓具有强氧化性硝酸稀具有酸的通性？？？？？？浓？？？？？？

为什么可以用纯碱进行事故的处理？问题探究酸的通性硝酸原因a、使指示剂变色（湿润石蕊试纸）b、与金属反应放出氢气c、与碱性氧化物反应d、与碱反应e、与某些盐反应稀：变红浓：先变红后褪色一般能反应，生成什么气体？生成盐和水生成盐和水生成新的盐和新的酸？二、化学性质1、具有酸的通性：

为什么在现场能看到一大片的红棕色烟雾？问题探究2.硝酸的不稳定性：二、硝酸的化学性质【思考】①常用浓硝酸为何呈黄色？实验室应怎样贮放浓硝酸？说出其他不稳定的酸。4HNO34NO2↑+O2↑

+2H2O加热或光照棕色瓶，并置于冷暗处溶有少量分解生成的NO2HClO、H2CO3、H2SO3等④常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些?浓HNO3、AgNO3、氯水、溴水等。

硝酸是强酸，为什么可以用铝罐车运输？问题探究实验设计：

如何通过实验证明浓硝酸具有强氧化性？

在放有铜片的两个试管里，分别加入少量的浓硝酸和稀硝酸。实验浓硝酸反应激烈，产生红棕色气体，溶液由无色变为蓝色。Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑

+2H2O结论：硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。稀硝酸反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，溶液由无色变为蓝色。想一想：浓硝酸和稀硝酸的氧化性谁更强？3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑

+4H2OCu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3)2+2NO↑+4H2O试分析：上述两个反应中HNO3作_________________，体现了___________________________。思考与交流：稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸都具有强氧化性，其氧化性由强到弱的顺序为_____________________________，理由是_________________________________________.酸和氧化剂酸性和氧化性浓硝酸>稀硝酸>浓硫酸这三种酸分别与相同的还原剂（Cu）反应时，所需的反应条件越来越高，在还原剂失电子能力相同的前提下，氧化剂得电子的能力越来越弱，所以，它们的氧化性越来越弱。硝酸的强氧化性

硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂除外）氧化而生成硝酸盐。⑴常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化注意⑵硝酸与金属反应不放出氢气⑶氧化性：浓硝酸>稀硝酸（均比浓硫酸强）⑷一般情况下：浓硝酸被还原为NO2

稀硝酸被还原为NO练习写出硝酸与银反应的化学方程式Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O问题：化学上有没有可以溶解Pt、Au的试剂呢？？？？介绍玻尔爱国事迹玻尔巧藏“诺贝尔金质奖章”的故事玻尔（1885—1962）丹麦物理学家在“量子力学”的建立中有重大贡献玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。

后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊！战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，因为，它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。

1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合物叫做王水，它的氧化能力更强，能溶解

金（Au）和铂（Pt）⑴体积比为

3:1帮你记忆？？？这种溶液好神奇呀！它到底是什么呢？硝酸的强氧化性

硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如碳、硫、磷），某些有机物（如松节油，锯末等）及许多低价化合物（如H2S,HI,HBr,SO2,Na2SO3，FeSO4等）氧化。思考：为什么不生成二氧化硫或亚硫酸？硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化4HNO3+C=CO2+4NO2+2H2O△3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO↑+H2O【练习】写出浓硝酸与硫、稀硝酸Na2SO3反应的化学方程式

3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO↑6HNO3+S=H2SO4+6NO2+2H2O△既然铜与硝酸反应是NO3－中的N化合价变化，那么把铜投入到硝酸铜溶液中，反应能进行吗？要如何才能进行？

足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?

反应停止后,如果在溶液中再加入足量盐酸,会出现什么情况?溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜.

一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O问题深化：

★

强酸性（与金属反应，不生成氢气）硝酸的化学性质

★强氧化性（浓度越大，氧化性越强）●氧化金属（金、铂除外）（常温下浓硝酸使铁铝钝化）●氧化非金属（C，S，P等）●氧化有机物（浓热硝酸能使石蕊试液褪色）●氧化低价化合物（H2S,HI,HBr,SO2,Na2SO3，FeSO4等）

★不稳定性（变黄原因，如何保存？）浓度性质相同点性质不同点盐酸稀具有酸的通性不具有还原性浓具有还原性硫酸稀具有酸的通性不具有强氧化性浓具有强氧化性硝酸稀具有酸的通性？？？？？？浓？？？？？？具有强氧化性，且氧化性强于浓硫酸具有强氧化性，且氧化性强于稀硝酸3NO2+H2O＝2HNO3＋NO4NH3+5O2

4NO+6H2O催化剂△2NO+O2=2NO2三、硝酸的工业制法氨氧化法氧化炉（转化器)吸收塔

早在1913年之前，人们发现德国有挑起世界大战的可能，便开始限制德国进口硝石(NaNO3)

1908年，德国化学家哈柏首先在实验室用氢和氮气在600℃、200大气压下合成了氨,用氨氧化法可生产硝酸，进而制造烈性炸药TNT。这项工作已在大战前的1913年便完成了。

1914年,德国终于发动了第一次世界大战。硝酸与第一次世界大战硝酸的实验室制法1.反应原理：思考：能否将反应写成：2NaNO3(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HNO3↑，为什么？2.反应装置：因硝酸蒸气对橡皮塞、橡皮管有强腐蚀作用，故用曲颈甑制硝酸思考：NO3-应如何检验？与铜片、浓硫酸共热NaNO3(固)+H2SO4(浓)===NaHSO4+HNO3↑微热【课堂反馈练习】1、分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中，其中，质量增加的是_________，原因是___________________；质量减少的是_________________，原因是：____________________________浓H2SO4浓H2SO4吸收空气中的水蒸气浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性.浓盐酸、浓硝酸2.四位学生设计了四个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有SO42-方案甲：试液白色沉淀不溶解方案乙：试液无沉淀白色沉淀方案丙：试液无沉淀白色沉淀方案丁：试液无沉淀白色沉淀

试评述上述四种方案是否严谨，并说明理由。BaCl2溶液足量稀盐酸BaCl2溶液足量稀盐酸Ba(NO3)2溶液足量稀硝酸如有Ag+,会有AgCl白色沉淀生成，它不溶于水，不溶于酸。先加盐酸无沉淀，排除Ag+的存在，再加BaCl2溶液，在酸性溶液中生成白色沉淀，证明有SO42-。

如有SO32-,会被硝酸氧化成SO42-，加Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀。最佳方案足量稀盐酸Ba(NO3)2溶液如有SO32-,

加盐酸生成的SO2，会被加Ba(NO3)2形成的硝酸氧化成SO42-，加Ba(NO3)2溶液也会生成白色沉淀。3、某化工厂用氨氧化法制取硝酸，并进而制取硝酸铵。已知由氨制取NO的转化率是96%，NO转化为硝酸的利用率为92%。则用于制取硝酸的氨占全部氨的百分数是多少？NH3+HNO3=NH4NO3NH3

～HNO31mol11+0.88×100%=53%NH3NH3NH3NONO2HNO3NH4NO31mol0.88mol1mol×0.92×0.97=0.88mol0.88mol0.88mol设用于制取硝酸的氨为1mol0.88mol解4、在100ml混合酸中，HNO3的物质的量浓度为0.4mol/L,，H2SO4的物质的量浓度为0.1mol/L,向其中加入1.92克铜粉并微热，待充分反应后，求溶液中Cu2+的物质的量浓度为多少？(反应前后溶液体积变化忽略不计)(0.225mol/L)5、将32.64g铜与140mL一定浓度的浓硝酸反应，铜完全溶解产生的气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：（1）反应中被还原的HNO3物质的量为

。（2）产生的气体中含有什么成分，其体积为多少？（3）待产生的气体全部释放后，向溶液中加人VmLamol/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。(4)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%(质量分数)的双氧水

g。

0.5molNO:5.8L，NO2:5.4

L57.8【例1】用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。（1）实验前应如何检验该装置的气密性?（2）拨开试管a的橡皮塞，加入10毫升6mol/L稀硝酸和1克薄铜片，立即将带有导管的橡皮管塞塞紧试管口。反应开始时速度缓慢，逐渐加快。请写出试管a中所发生的所有反应的化学方程式。（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象?请依次逐一写出。将b管管口浸入水槽中，用双手紧握试管a的外壁，若导管口产生气泡，松开手后，又可观察到b管口中开成一段水柱，则说明气密性良好。①3Cu＋8HNO3＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②2NO＋O2＝2NO2③3NO2＋H2O=2HNO3+NO①铜片溶解，产生无色气泡；②试管a中气体变为红棕色，一段时间后又变为无色；③试管中溶液变为蓝色。（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后的气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面上升的原因。（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又倒置于水槽中，松开拇指，此时可观察到什么现象?由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的氧气作用生成NO2，NO2易溶于水并与水起反应，使装置内气体的压强暂时减小。所以导管中的水面会先上升至一定高度。①水进入试管，上升到一定高度②试管中气体的颜色由棕红色变为无色（6）某同学认为虽然收集到的气体为NO，但并不能说明反应中一定生成NO，你认为