版高中化学专题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课时硝酸的性质学案苏教版必修1Word文档下载推荐.docx

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Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；

②铜与稀HNO3反应的化学方程式：

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。

加入浓硝酸的试管中，铁片没有明显变化。

加入稀硝酸的试管中，有气泡产生，在试管口上方，无色气体变成了红棕色，溶液变为棕黄色。

（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：

Fe＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O（铁不足），2NO＋O2===2NO2。

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：

C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

（2）浓硝酸将硫氧化成硫酸：

S＋6HNO3（浓）===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。

4．浓HNO3见光易分解，反应的化学方程式为4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。

1.硝酸具有强氧化性

（1）能将大多数金属（如铜等）氧化成高价金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。

浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

（2）常温下，浓硝酸能使铁、铝发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。

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NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。

（4）在中性、碱性溶液里的NO不能表现出强氧化性，而在酸性溶液里的NO能表现出强氧化性，因此，在酸性溶液里NO不能与Fe2＋、I－、S2－、SO等还原性离子大量共存。

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，越易分解。

硝酸分解有NO2产生，溶于硝酸中呈黄色。

实验室保存硝酸的方法是保存在棕色瓶里，放置阴凉处。

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。

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↑＋2H2O

B．CuO＋2HNO3===Cu（NO3）2＋H2O

C．4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O

D．3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

答案　D

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。

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：

答案　B

解析　

A

×

浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，故Cu与浓硝酸的反应速率快

B

√

由Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，Cu＋HNO3（稀）===Cu（NO3）2＋NO↑＋H2O，可以看出相同质量的铜消耗浓硝酸较多

C

铜与浓硝酸反应生成的NO2是红棕色气体，而与稀硝酸反应生成的NO是无色气体

D

由于反应中转移的电子数都等于铜失去的电子数，故转移的电子数相等

二、硝酸的工业制法

1．硝酸工业制备的过程，反应原理及主要设备如下：

2．在工业生产中，NO2溶于水生成的NO不会排空，而是再用过量的空气使其氧化为NO2，再被水吸收，经过多次氧化和吸收，NO2可完全转化为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===2NaNO2＋H2O；

（2）2NO2＋2NaOH===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

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

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；

D正确，有关反应的化学方程式分别为3H2＋N22NH3,4NH3＋5O24NO＋6H2O,2SO2＋O22SO3。

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

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

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O；

2．在常温下，铁、铝遇到浓HNO3发生钝化。

3．工业制HNO3的反应

①4NH3＋5O24NO＋6H2O；

②2NO＋O2===2NO2；

③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

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

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。

2．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：

①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③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③＞途径①＞途径②

D．所消耗硝酸的物质的量：

途径①＞途径②＞途径③

解析　有关反应：

①Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

②3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

③2Cu＋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①消耗HNO3的量最多，途径②次之，途径③消耗HNO3的量最少。

通过比较可以看出，生产Cu（NO3）2，途径③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。

3．下列有关实验设计、实验现象和解释或结论都正确的是（　　）

选项

实验设计

实验现象

解释或结论

向过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液

溶液呈血红色

稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋

常温下将铝和铁放入浓硝酸中

钝化

铝和铁与浓HNO3不反应

向某溶液中加入CCl4

液体分层，下层CCl4显紫色

原溶液中存在I－

用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上

试纸变蓝色

浓氨水呈碱性

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。

4．某实验过程如下图所示：

则试管③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

解析　稀HNO3与金属铜反应的实质是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

在①中，反应完全后溶液中含有NO；

而在③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。

5．

（1）在浓硝酸中放入铜片：

①开始时反应的化学方程式为___________________________________________________，

实验现象为___________________________________________________________。

②若铜有剩余，则反应将要结束时反应的化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③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________________________________________________________________________

（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。

（3）若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取CuSO4溶液，则混酸中硫酸与硝酸的最佳物质的量之比为__________________。

答案　

（1）①Cu＋4