高中化学必修一讲义专题4 第二单元 第三课时 硝酸的性质含答案Word下载.docx

高中化学必修一讲义专题4 第二单元 第三课时 硝酸的性质含答案Word下载.docx

《高中化学必修一讲义专题4 第二单元 第三课时 硝酸的性质含答案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学必修一讲义专题4 第二单元 第三课时 硝酸的性质含答案Word下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

硝酸是一种无色、具有挥发性的液体，工业硝酸的质量分数约为69%，常因溶有少量NO2而显黄色。

2．化学性质

（1）强氧化性

①常温下使铁、铝钝化。

②与金属反应（除Pt、Au以外）：

Cu与浓HNO3反应：

Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

Cu与稀HNO3反应：

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

③与非金属反应：

C与浓HNO3反应：

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

（2）不稳定性

见光或受热分解：

4HNO3

2H2O＋4NO2↑＋O2↑

硝酸应贮存在避光、低温处。

3．用途

重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。

4．工业制备

（1）氨的催化氧化：

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

（2）NO氧化成NO2：

2NO＋O2===2NO2

（3）NO2的吸收：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

[特别提醒]

碱性、中性条件下，NO

无氧化性，但在酸性条件下，NO

能表现出强氧化性。

将铜片置于两支具支试管的底部（见下图）。

通过分液漏斗分别加入2mL浓、稀硝酸。

[问题思考]

1．两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同？

反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用？

提示：

不相同。

加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间无色变红棕色。

加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间气体由无色变红棕色，后又变成无色。

两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性。

2．如何证明集气瓶里的气体是NO?

向集气瓶中通入少量O2（或空气），气体颜色由无色变为红棕色，说明集气瓶中收集的气体是NO。

3．分析两支具支试管中发生反应的氮元素的价态变化，思考硝酸的浓度对还原产物有何影响？

反应中，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，即硝酸的浓度越低，还原产物的价态越低。

硝酸的强氧化性

1．本质

HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。

在浓、稀HNO3中均存在两种氧化性微粒H＋、NO

，HNO3的强氧化性实质是酸性条件下NO

中＋5价氮氧化性>

H＋。

2．规律

（1）硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。

（2）还原剂一般被氧化成最高价态。

3．具体表现

（1）硝酸与金属的反应

①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。

如3Ag＋4HNO3（稀）===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。

②活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。

③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。

（2）硝酸与非金属的反应

①反应规律：

非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。

②反应举例：

（3）硝酸与还原性化合物的反应

硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO

等均能被HNO3氧化。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×

”）。

（1）浓硝酸在常温下与Fe、Al均不发生反应。

（　　）

（2）常温下，Cu与浓硝酸、稀硝酸均能发生氧化还原反应。

（3）铜和稀硝酸反应中HNO3既体现了氧化性，又体现了酸性。

（4）浓盐酸和浓硝酸按体积比1∶3组成王水。

（5）稀硝酸与铜反应不能放出H2，但与Zn、Fe等反应能放出H2。

答案：

（1）×

（2）√　（3）√　（4）×

　（5）×

2．下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（　　）

A．使石蕊溶液变红

B．与铜反应放出NO气体，生成Cu（NO3）2

C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3

D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2

解析：

选B　A项，HNO3只表现酸性；

B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu（NO3）2，部分作氧化剂被还原为NO；

C项，2HNO3＋Na2CO3===CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表现强酸性；

D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。

3．将硝酸表现出的性质（代号字母）填在下列各反应操作或现象后：

A．氧化性　　　　　　B．酸性

C．还原性D．不稳定性

（1）久置的浓硝酸变黄色________。

（2）用硝酸浸洗附有银的试管________。

（3）常温下用铁制或铝制容器贮存、运输浓HNO3____________________________。

（4）用稀HNO3浸洗久置石灰水试剂瓶上的固体___________________________。

（5）用Cu和稀HNO3制NO气体________。

浓HNO3不稳定，见光或受热易分解生成NO2，NO2又溶于硝酸中而使其显黄色；

浓硝酸具有强氧化性，常温下使Fe、Al金属钝化；

与金属Cu、Ag发生反应，体现硝酸氧化性和酸性。

硝酸与CaCO3反应体现其酸性。

（1）D　

（2）AB　（3）A　（4）B　（5）AB

1．电子守恒法

硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。

2．原子守恒法

硝酸与金属反应时，反应前HNO3中的NO

一部分仍以NO

的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。

若HNO3过量还存在如下关系：

n（总HNO3）＝n（与金属离子结合的NO

）＋n（还原产物NOx）＋n（剩余HNO3）。

3．利用离子方程式计算

硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO

与硫酸电离出的H＋仍能继续与金属反应，如3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

1．38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4mL（标准状况）气体，则反应消耗的硝酸的物质的量可能是（　　）

A．1.0×

10－3mol　　　　　B．1.6×

10－3mol

C．2.2×

10－3molD．2.4×

选C　浓硝酸适量，在反应过程中浓度变小，实际上发生了两个反应：

Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，反应消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的两部分，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，从两个方程式

看出：

Cu＋2HNO3（酸）～Cu（NO3）2，HNO3（氧化剂）～NO2（或NO），所以反应消耗的HNO3的物质的量为：

×

2＋

＝1.2×

10－3mol＋1×

10－3mol＝2.2×

10－3mol。

2．一定质量铜和适量的浓硝酸反应，随着反应的进行，所生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕后，共收集到11.2L气体（标准状况），将该气体与0.325molO2混合溶于水，恰好无气体剩余。

则反应中消耗硝酸的物质的量（　　）

A．1.2molB．1.1mol

C．1.8molD．1.6mol

选C　收集到11.2L气体（标准状况），为0.5mol，将该气体与0.325molO2混合溶于水，恰好无气体剩余，说明生成的有NO和NO2，设NO为xmol，则NO2为（0.5－x）mol，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得

x＋

＝0.325，解得x＝0.4,0.5－x＝0.1，又根据3Cu＋8HNO3===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，Cu＋4HNO3===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋H2O两式可知，0.4molNO消耗硝酸为1.6mol,0.1molNO2消耗硝酸为0.2mol，共消耗硝酸为1.8mol。

[三级训练·

节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．在实验室里，贮存在棕色瓶中的试剂是（　　）

A．浓硝酸　　　　　　　B．浓盐酸

C．浓硫酸D．氯化钠

选A　浓硝酸见光或受热易分解，故应避光保存。

2．铁或铝遇冷、浓硝酸钝化，这是由于浓硝酸具有（　　）

A．强酸性　　　　　　　B．强氧化性

C．强腐蚀性D．挥发性

选B　钝化是金属被浓硝酸氧化在表面形成一层致密的氧化膜。

3．关于硝酸的说法正确的是（　　）

A．Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2

B．浓HNO3不能与非金属单质反应

C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子

D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体

选C　Cu与稀HNO3反应生成NO不产生H2，A项错误；

浓HNO3可以与非金属单质（如炭）反应，B项错误；

常温下，Fe遇浓HNO3钝化，不会产生大量NO2，D项错误。

4．

（1）在浓硝酸中放入铜片开始反应的化学方程式为_________________________

________________________________________________________________________，

实验现象为_________________________________________________________。

（2）若铜有剩余，则反应后期的化学方程式为________________________________________________________________________

__________________________________。

（3）若铜有剩余，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，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6L（标准状况），则所消耗硝酸的物质的量是________。

若铜过量，则开始发生的是铜与浓硝酸的反应，随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后期发生的是铜与稀硝酸的反应。

n（NOx）＝

＝0.25mol，则消耗n（HNO3）＝2n（Cu）＋n（N