内容正文:
第2课时 硝 酸
课程内容标准
学业质量水平
1.通过实验操作,观察现象以及讨论总结,了解硝酸的性质。
2.建构物质间转化关系,能从元素价态、物质类别两个角度认识硝酸的性质。
1.能在物质及其变化的情境中,依据需要选择不同方法,从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。(水平1)
2.能基于物质性质提出物质在生产、生活和科学技术等方面应用的建议和意见。 (水平1)
[对应学生用书P47]
1.物理性质
颜色
状态
气味
特性
无色
液态
刺激性气味
易挥发
2.化学性质
(1)不稳定性:见光或受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(2)酸性:属于强酸,具有酸的通性。如CaCO3 与HNO3的反应为CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。
(3)强氧化性
①与金属反应:硝酸具有强氧化性,能与除金、铂以外的大多数金属反应。
实验装置
实验操作
现象与
化学方程式
a.将铜片置于具支试管底部,通过分液漏斗加入2 mL浓硝酸,将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中
b.在上述装置中,用分液漏斗向试管内加入5 mL水稀释硝酸,继续收集产生的气体
a.铜片溶解,产生红棕色气体,溶液变蓝色。红棕色气体在集气瓶内变为无色气体。化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3NO2+H2O===2HNO3+NO
b.铜片反应的速率变小,产生无色气体,化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
[提醒] 常温时浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用铁制容器或铝制容器盛放浓硝酸、浓硫酸。
②与非金属反应:浓硝酸在加热的条件下,还能与木炭等非金属发生氧化还原反应。浓硝酸与木炭反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O。
3.用途
硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造氮肥、炸药、燃料、塑料、硝酸盐等。
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)。
(1)稀硝酸溶解Fe(OH)2时,生成Fe(NO3)2和H2O(×)
(2)浓硝酸应盛放在带有玻璃塞的棕色试剂瓶中(√)
(3)与浓硫酸类似,浓硝酸与铜反应时,反应到一定程度,即使二者都有剩余,反应也会停止(×)
(4)将蘸有浓氨水的玻璃棒放在盛某酸的试剂瓶口,出现白烟,则该酸是浓硝酸(×)
(5)木炭、铜与浓硝酸反应时,浓硝酸均只表现强氧化性(×)
(6)稀释浓硫酸、浓硝酸时都应将浓硫酸或浓硝酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌(×)
(7)浓硫酸、浓硝酸敞口放置于空气中,浓度都变小,其原理相同(×)
2.下列关于硝酸的说法不正确的是( )
A.浓硝酸是一种易挥发的液体混合物
B.浓硝酸在空气中敞口放置,因吸收水蒸气而浓度减小
C.浓硝酸不稳定,易分解生成二氧化氮、氧气和水
D.常温下,浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中
B [浓硝酸是一种易挥发的液体混合物,在空气中敞口放置,其浓度会不断减小;浓硝酸不具有吸水性;浓硝酸不稳定,见光易分解生成二氧化氮、氧气和水,所以浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中。]
3.硝酸是重要的化工原料,可用于制化肥、农药、炸药、燃料等。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(如下图所示)。
根据氮元素的一系列转化,写出各步反应的化学方程式,分析反应中元素的化合价变化,判断每一步反应中氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。
答案 ①2+3H22H3,氮元素发生还原反应。
②4H3+5O24O+6H2O,氮元素发生氧化反应。
③2O+O2===2O2,氮元素发生氧化反应。
④3O2+H2O===2HO3+O,氮元素发生氧化反应和还原反应。
[对应学生用书P48]
学习任务 探究硝酸的特殊性质
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸。由于同时具有氧化性和酸性,硝酸被用来精炼金属,即先把不纯的金属氧化成硝酸盐,去除杂质后再还原为金属单质。硝酸能使铁、铝钝化而不会继续被腐蚀。硝酸还可用来制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油、硝化纤维素、硝基苯、苦味酸等。浓硝酸长时间放置后会变为棕黄色。请思考下列问题:
1.利用化学知识解释浓硝酸呈黄色的原因。
提示 硝酸不稳定,受热或见光会分解生成红棕色的二氧化氮气体,该气体溶于浓硝酸中,使溶液呈黄色。
2.在实验室怎样除去浓硝酸的黄色?
提示 要除去浓硝酸的黄色,可以向浓硝酸中通入适量空气,发生以下反应:4NO2+2H2O+O2===4HNO3,使浓硝酸的黄色褪去。
3.工业上储存或运输浓硝酸一般使用铝制罐车,试解释其原因。
提示 常温下,冷的浓硝酸能使Fe、Al钝化。
4.浓硝酸、稀硝酸与Cu反应的产物分别为NO2、NO,反应时稀硝酸中