江苏省如皋市第二中学2013-2014学年高中化学 硝酸氧化性的探究学案 新人教版必修1

课题3硝酸氧化性的探究【学习目标】1．了解硝酸的强氧化性，硝酸分别与Cu、C的反应。2．认识浓硝酸在常温下与铁、铝的钝化作用。【活动过程】活动一：探究硝酸的强氧化性1．按照下表进行实验探究，并完成实验报告。编号实验步骤实验现象实验结论(或化学方程式)⑴将绕成螺旋状的铜丝插入浓硝酸的试管中，待观察到现象后，将铜丝拔出⑵将绕成螺旋状的铜丝插入稀硝酸的试管中，待观察到现象后，将铜丝拔出⑶将一小块木炭在酒精灯上加热至红热，投入盛有浓硝酸的试管中⑷将一段除去表面氧化膜的光亮铁圈(或铝圈)用细铁丝系好，轻轻放到盛有浓硝酸的烧杯中，片刻后小心取出，再浸入硫酸铜溶液中，取出后用玻璃棒轻轻敲击铁圈(或铝圈)，观察变化2．从上面的实验可以看出，硝酸的浓度与还原产物的化合价有什么关系？3．对铜与浓硝酸反应后溶液颜色成因的探究。分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。⑴某同学提出这可能是Cu2+浓度差异的结果，你同意这种看法吗？原因是什么？⑵另一同学提出溶液呈“绿色”是因为硝酸铜溶液中溶有NO2，蓝色的Cu(H2O)42+与棕黄色NO2混合色为绿色，请你设计一个实验证明之。4．对浓、稀硝酸氧化性强弱的探究。编号实验步骤实验现象实验结论⑴将少量石蕊试液加入稀硝酸中⑵将少量石蕊试液加入浓硝酸中活动二：认识硝酸与其他物质的反应中表现的强氧化性1．根据硝酸与铜、碳反应表现出来的规律，预测下列反应（用离子方程式表示）。⑴稀硝酸与亚硫酸钠溶液反应：⑵浓硝酸与四氧化三铁反应：⑶铁与过量的稀硝酸反应：⑷二氧化硫与浓硝酸反应：2．金属与硝酸的反应产物既与浓度有关，还与参与反应的金属的活动性等因素有关。若1.2g的金属镁恰好与120mL1mol/L硝酸完全反应。试通过计算分析硝酸的还原产物是什么？活动三：认识硝酸的其他性质及其应用1．下列实验事实体现了硝酸的什么性质？编号实验事实硝酸的性质化学方程式⑴浓硝酸受热或光照条件下分解，产生红棕色气体⑵用稀硝酸溶解附着在试剂瓶内壁的碳酸钙沉淀⑶氧化亚铁溶于稀硝酸2．用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜：途径⑴：铜跟浓硝酸反应；途径⑵：铜跟稀硝酸反应；途径⑶：铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。请你对三种途径消耗试剂的量进行比较，并得出结论。【课堂反馈】1．下列块状金属在常温下能全部溶于足量浓硝酸的是A．AuB．CuC．AlD．Fe2．下列反应中，既表现了硝酸的氧化性，有表现了按酸性的是A．铜与浓硝酸B．氧化亚铁与稀硝酸C．氧化铜与稀硝酸D．硫与浓硝酸3．某学生配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸液，将浓硫酸较快地加入到浓硝酸中时，在容器口产生大量白雾，跟解释这一现象无关的叙述是A．硝酸具有挥发性B．浓硫酸与水作用放出大量的热C．浓硫酸具有强氧化性D．硝酸蒸气容易吸收空气中的水蒸气4．稀硫酸中插入一块铜片，要使铜片锈蚀加快，往其中加入的试剂是A．稀盐酸B．Na2SO4C．5．欲迅速除去水壶底的水垢，又不损害铝壶，最好选用A．浓盐酸B．稀硝酸C．冷的浓硫酸D．冷的浓硝酸6．取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上，然后分别滴加65％的HNO3，98.3％的H2SO4和新制氯水，三张试纸最后呈现的颜色是A．白、红、白B．红、黑、红C．红、红、红D．白、黑、白7．某溶液100mL，其中含硫酸0.03mol，硝酸0.04mol，若在该溶液中投入1.92g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为A．0.02molB．0.01molC．0.015molD．无法计算8．某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置。实验步骤如下：①检查装置的气密性；②向试管中加入一定量碳酸钙固体；③向试管中加入过量的稀硝酸，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞；④等反应完全后，将导管插入试管内接近液面；⑤将铜丝插入到溶液中；⑥用注射器向试管内推入氧气（或空气）。请回答下列问题：⑴实验中加入碳酸钙的作用是。⑵实验中推入氧气或空气的目的是。9．将红热固体单质甲投入显黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据下图所示的变化关系填空：⑴甲是，乙是，丙是；⑵混合气体A的主要成分是；⑶气体B是，蓝色溶液是；⑷甲与乙反应时的化学方程式是；⑸若将气体A依次通过澄清石灰水和Ba(OH)2溶液的洗气瓶，发现气体经过石灰水时颜色消失，并无沉淀产生，气体通过Ba(OH)2溶液时，产生白色沉淀。写出通过石灰水洗气瓶时发生反应的化学方程式。课题3硝酸氧化性的探究【活动结果】活动一：硝酸强氧化性的探究1．⑴不加热即很快发生反应，铜丝表面产生气泡，放出红棕色气体，溶液变绿色浓硝酸被铜还原为NO2，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O⑵开始反应较慢，然后逐渐加快。铜丝表面产生气泡，在试管口气体变为红棕色，溶液变蓝色硝酸被还原为NO，化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑶木炭在试管中跳动，同时产生红棕色气体浓硝酸被还原为NO2，化学方程式为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O⑷从浓硝酸中取出以及从浓硫酸溶液中取出时，铁圈（或铝圈）表面均无明显变化，敲击铁圈（或铝圈）后，铁圈（或铝圈）立即变红色铁在浓硝酸中发生钝化，表面形成一层致密的氧化膜，不能和硫酸铜反应，敲击铁圈（或铝圈），氧化膜被破坏，内层的铁被暴露和硫酸铜反应生成铜。2．硝酸浓度越大，其还原产物中氮元素的价态越高，硝酸的浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低。3．⑴不同意，溶液中Cu2+浓度基本相等。⑵加热或向溶液中通入O2，观察溶液的颜色是否由绿色变为蓝色。4．⑴溶液变红红色⑵溶液先变红后褪色结论：浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。活动二：认识硝酸与其他物质的反应中表现的强氧化性1．⑴3SO32—＋2NO3—＋2H＋＝3SO42—＋2NO↑＋H2O⑵Fe3O4＋NO3—＋10H＋＝3Fe3＋＋NO2↑＋5H2O⑶Fe＋NO3—＋4H＋＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O⑷SO2＋2NO3—＝SO42—＋2NO2↑2．N2活动三：认识硝酸的其他性质及应用1．⑴不稳定性4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O⑵酸性CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑⑶强氧化性、酸性3FeO＋10HNO3＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O2．三种途径所消耗的铜的物质的量相等，所消耗的硝酸的物质的量：途径⑴＞途径⑵＞途径⑶途径⑶最好【课堂反馈】１.B2.AB3.C4.CD5.D6.D