专题7 第2单元 课题2 硝酸 课件 2022-2023学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

专题7 氮与社会可持续发展 第二单元　重要的含氮化工原料 课题2　硝酸 学 习 目 标 内容索引 1. 了解硝酸的物理性质和化学性质(酸性、强氧化性、不稳定性)。 2. 认识浓硝酸在常温下与铁、铝的钝化作用。 3. 了解浓、稀硝酸的主要性质和在生产中的应用。 活 动 方 案 内容索引 1. 观察老师展示的试剂瓶中的浓硝酸，讨论、学习硝酸的物理性质。 【答案】 硝酸是一种无色、易挥发、具有刺激性气味的液体，能与水以任意比互溶，沸点为 83 ℃，密度为1.42 g·cm－3。 2. 浓硝酸密封保存在玻璃瓶中，为什么？打开瓶塞(一般是塑料塞)看到什么现象？ 【答案】 浓硝酸易挥发，所以要密封保存在玻璃瓶中。打开瓶塞可看到瓶口产生白雾，是挥发出的硝酸分子与空气中的水蒸气形成的酸雾。 活动一：了解硝酸的物理性质 1. 为什么试剂瓶中的浓硝酸往往略显黄色？ 活动二：分析浓硝酸的颜色及原因 2. 实验室中的浓硝酸常保存在无色试剂瓶中吗？ 【答案】 不是，为防止HNO3见光分解，浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中。 1. 完成下列实验报告。 【实验1】将铜片置于具支试管的底部，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(如右图所示)，观察实验现象。 活动三：探究浓、稀硝酸的性质 【实验2】在上述装置中，用分液漏斗向试管内加5 mL水，稀释硝酸，继续收集产生的气体，观察实验现象。 【实验3】将一小块木炭放在酒精灯上加热至红热，然后投入盛有浓硝酸的试管中。 【实验4】将一段除去表面氧化膜的光亮铁圈(或铝圈)用细铁丝系好，轻轻放到盛有浓硝酸的烧杯中，片刻后小心取出，再浸入CuSO4溶液中，取出后用玻璃棒轻轻敲击铁圈(或铝圈)，观察变化。 【实验5】分别将少量紫色石蕊试液加入浓硝酸、稀硝酸中。 实验序号 实验现象 实验结论(或化学方程式) 实验1 实验2 试管内生成红棕色气体，集气瓶中气体为无色，试管内溶液颜色逐渐变为绿色 开始反应较慢，然后逐渐加快；铜丝表面产生无色气泡，溶液变蓝 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3Cu＋8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 实验序号 实验现象 实验结论(或化学方程式) 实验3 实验4 实验5 木炭在试管中跳动，同时产生红棕色气体 从浓硝酸中取出时以及从硫酸铜溶液中取出时，铁圈(或铝圈)表面均无明显变化，敲击铁圈(或铝圈)后，铁圈(或铝圈)立即变红 铁(或铝)在浓硝酸中发生了钝化，表面形成一层致密的氧化物薄膜，不能和CuSO4溶液反应，取出并敲击铁圈(或铝圈)后，氧化膜被破坏，内层的铁(或铝)暴露并和其表面附着的CuSO4溶液反应生成铜 浓硝酸先变红后褪色，稀硝酸只变红 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 2. 讨论：硝酸的浓度与还原产物的化合价有什么关系？ 【答案】 硝酸浓度越大，其还原产物中氮元素的价态越高；硝酸浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低。 3. 讨论：工业生产中怎样储存运输浓硝酸？ 【答案】 用铝制或铁制容器储存运输浓硝酸。 【归纳总结】 (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活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同； ③常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化，因此可用铝或铁制容器贮存浓硝酸。 工业制备流程图 活动四：了解硝酸的工业生产 工业生产硝酸流程如下： (1) 氨在催化剂的作用下与氧气发生反应，生成一氧化氮。 (2) 一氧化氮进一步被氧气氧化，生成二氧化氮。 【答案】 2NO＋O2===2NO2 (3) 用水吸收二氧化氮，生成硝酸。 写出上述制备硝酸的化学方程式。 【答案】 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1. 思维模型 活动五：硝酸与金属反应的相关计算 2. 计算方法(以Cu与硝酸反应为例) (1) 原子守恒法：反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩。 3. 将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2 L。请回答下列问题： (1) 产生一氧化氮的体积为______________L(标准状况下)。 (2) 待反应结束后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的氢氧化钠溶液， 恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为_________