专题7 第二单元 第2课时 硝酸的性质-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】苏教必修第二册 新课标辅导

第2课时　硝酸的性质 学习目标 核心素养 1.掌握硝酸的性质及主要用途。 2.了解HNO3的工业制法。 3.了解HNO3与氧化还原反应的计算。 1.科学探究与创新意识 通过对浓、稀硝酸与铜反应的实验探究，培养学生发现问题，敢于质疑，勇于创新的探究能力。 2.科学态度与社会责任通过对硝酸工业生产中污染物的产生和治理，逐步培养“绿色化学”意识。 知识点一　硝酸 1．硝酸的物理性质 颜色 状态 气味溶解性 挥发性 无色 液态 刺激性气味 易溶于水 有挥发性 2.硝酸的化学性质 (1)硝酸的不稳定性 ①硝酸的不稳定性：HNO3在光照或加热条件下会分解，硝酸浓度越大越容易分解。反应方程式为4HNO34NO2↑＋2H2O＋O2↑。所以HNO3应盛放在棕色试剂瓶中；浓硝酸呈黄色是由于溶有NO2的缘故。 ②在实验室里，见光易分解的试剂一般盛放在棕色细口瓶中。 (2)强氧化性 ①与金属的反应： a．除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。 b．常温下，冷的浓硝酸能使Fe、Al钝化。 c．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： 木炭与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ③王水： a．组成：浓硝酸和浓盐酸的混合物，体积比为1∶3。 b．性质：能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 [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。 3．硝酸的用途 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。 4．硝酸的工业制法 工业上制取硝酸的原理是将氮气经过一系列反应得到硝酸，其流程如下图所示： (1)写出上述标号反应的化学方程式，并指出反应物中含氮物质在反应中起的作用。(氧化剂、还原剂) ①N2＋3H22NH3，氧化剂； ②4NH3＋5O24NO＋6H2O，还原剂； ③2NO＋O2===2NO2，还原剂； ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，既是氧化剂又是还原剂。 (2)过程④中氮元素的转化率只有66.7%，采取何种措施可以提高氮元素的转化率？写出反应的化学方程式。 答案　将NO2与足量O2(或空气)混合后通入水中，反应方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 1．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2 mL浓、稀硝酸。 (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)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？ 提示　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。 2．m g铜与足量的一定浓度的硝酸反应，生成V L NO、NO2的混合气体(标准状况下)，则参加反应的HNO3的物质的量是多少？ 提示　被还原的硝酸无论是生成NO还是NO2，均有N原子与HNO3的物质的量相等。未被还原(起酸性作用)的硝酸等于Cu(NO3)2物质的量的2倍，故参加反应的硝酸的物质的量为(＋)mol。 3．探究稀硝酸与变价金属铁的反应情况。 (1)少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化成Fe2＋还是Fe3＋？写出反应的化学方程式。 提示　HNO3过量时，铁被氧化成Fe3＋，反应方程式为：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 (2)足量的Fe与一定量的稀HNO3反应，Fe元素以Fe2＋形式存在还是以Fe3＋形式存在？写出反应的化学方程式。 提示　Fe过量时，Fe元素以Fe2＋形式存在，反应方程式为3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 1．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。 (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： a．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。 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。 ②硝酸与