高中化学 人教版 必修1教案第4章 第4节 课时2硫酸和硝酸的氧化性Word格式.docx

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（3）强氧化性。

①与金属反应。

a．钝化：

浓硫酸能使铁、铝等金属表面形成一层致密的氧化膜，从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。

b．能与大部分金属反应。

如与铜反应：

Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

②与非金属反应。

与碳反应：

C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

③与还原性化合物如H2S、HBr等反应。

4．用途

（1）重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。

（2）工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。

（3）用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。

[探究·

升华]

[思考探究]

浓H2SO4与铜反应的实验

实验操作

实验现象

a试管中铜丝表面有气泡逸出

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

（1）浸碱棉团作用是什么？

【提示】　吸收尾气SO2，防止污染大气。

（2）过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参加反应？

【提示】　不能。

Cu是不活泼金属，只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，在过量Cu与一定量浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，反应进行到一定程度时，浓硫酸将变为稀硫酸，反应自动停止，H2SO4不可能全部参加反应。

（3）如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应，生成气体的成分有哪些？

请分析思考？

【提示】　锌首先与浓硫酸发生反应：

Zn＋2H2SO4（浓）===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，锌还会与稀硫酸进一步反应，Zn＋H2SO4（稀）===ZnSO4＋H2↑，故生成的气体为SO2和H2的混合气体。

[认知升华]

浓硫酸的强氧化性

（1）本质：

浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。

（2）表现：

①Fe、Al的钝化

常温下，当Fe、Al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常温下与活泼金属反应（铁、铝除外）表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2。

③与不活泼金属和非金属反应

a．反应需要加热，否则不反应。

b．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。

c．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。

d．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。

④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。

[题组·

冲关]

题组1　浓H2SO4的性质及其应用

1．在下图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的现象叙述不正确的是（　　）

　　　　　　　　　①　　②　　　③　　　④　　　　

A．①中苹果块会干瘪

B．②中胆矾晶体表面有“白斑”

C．③中小试管内有晶体析出

D．④中pH试纸变红

【解析】　浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。

苹果块的水分被浓硫酸吸收变干瘪；

胆矾晶体中的结晶水被浓硫酸吸收，表面出现“白斑”；

饱和硝酸钾溶液中的溶剂部分被浓硫酸吸收，溶质呈晶体析出；

由于浓硫酸的脱水性，试纸会变黑。

【答案】　D

2．下列事实与浓硫酸表现出的性质（括号中）的对应关系正确的是（　　）

A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大（难挥发性）

B．在加热条件下铜与浓硫酸反应（强氧化性、酸性）

C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成（吸水性）

D．浓硫酸可用来干燥某些气体（脱水性）

【解析】　在空气中敞口久置浓硫酸，浓硫酸会吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大，表现了其吸水性；

浓硫酸使蔗糖炭化，表现了脱水性；

浓硫酸可干燥某些气体表现了吸水性。

【答案】　B

题组2　浓H2SO4的强氧化性实验探究

3．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：

【导学号：

95432081】

（1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请把导管补充完整。

（2）实验中他们取6.4g铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。

该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。

①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：

________________________

_____________________________________________________________。

②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解？

你认为原因是_______

____________________________________________________________。

③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________（填写字母编号）。

A．铁粉　　　　　　B．BaCl2溶液

C．银粉D．Na2CO3溶液

（3）装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是__________。

待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是__________。

（4）实验装置C有可能造成环境污染。

试用最简单的方法加以解决。

（实验用品自选）_____________________________________________________________

_______________________________________________________________。

【解析】　Cu只与浓硫酸在加热时反应，而不与稀硫酸反应。

收集SO2气体用向上排空气法，因此B装置应为长进短出，证明硫酸有剩余，应证明溶液中含H＋，而不应证明含SO，因此BaCl2溶液和Ag均不可。

对C装置逸出的SO2，用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法。

【答案】　

（1）

（2）①Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O

②随着H2SO4的消耗，浓H2SO4的浓度不断降低，稀H2SO4与Cu不反应　③AD

（3）红色褪去　恢复红色

（4）用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口

硝酸的性质及用途

1．酸性：

硝酸是一元强酸，具有挥发性，具有酸的通性。

2．强氧化性

（1）与金属反应：

①除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。

②常温下，冷的浓硝酸能使Fe、Al钝化。

③与铜反应（写出化学方程式）：

浓硝酸：

Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。

稀硝酸：

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。

（2）与非金属反应：

加热时浓硝酸与木炭发生反应：

C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

（3）王水：

①组成：

浓硝酸与浓盐酸，体积比为1∶3。

②性质：

能使一些不溶于硝酸的金属如Au、Pt等溶解。

3．不稳定性

（1）化学方程式：

4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。

（2）实验室中浓硝酸显黄色的原因：

浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。

4．用途：

硝酸用途广泛，是制炸药、染料、塑料的原料，也是化学实验室的必备试剂。

硝酸的强氧化性实验

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。

A　　　　　　　　　　　　　B

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?

【提示】　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）A装置中Cu若过量，生成成分有哪些？

A装置收集的气体有NO2吗？

要收集NO2，用什么方法？

【提示】　NO2、NO；

没有NO2，因为NO2与水反应生成NO；

用向上排空气法。

（4）NO能用向上排空气法收集吗？

为什么？

【提示】　不能，因为NO易被O2氧化。

硝酸的强氧化性

（1）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。

（2）硝酸的强氧化性的表现

①硝酸与金属的反应：

a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。

b．活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。

c．常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化，加热时反应。

②硝酸与非金属的反应：

反应规律：

非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或高价含氧酸＋NO2↑＋H2O。

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。

④硝酸与铁反应，当硝酸过量时，产物为Fe（NO3）3，当铁过量时为Fe（NO3）2。

题组1　硝酸的性质

1．下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（　　）

95432082】

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】　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。

2．下列关于硝酸说法正确的是（　　）

A．硝酸与金属反应，主要是＋5价氮得电子

B．浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比所得混合物叫王水

C．硝酸电离出H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2

D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量红棕色气体

【解析】　硝酸与金属反应，主要是＋5价氮得电子，生成氮的低价化合物，一般不生成氢气。

浓HNO3与浓盐酸按1∶3的体积比所得混合物叫王水。

常温下铁遇到浓硝酸发生钝化，不会生成大量红棕色气体。

【答案】　A

题组2　硝酸的有关计算

3．38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，