专题7 第2单元 第2课时 硝酸-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（苏教版2019）

第2课时　硝酸 [素养发展目标]　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.构建物质间转化关系，能从化合价、类别两个角度认识硝酸的性质。3.了解硝酸对人类发展的贡献。 一、硝酸的性质及应用 1．硝酸的物理性质 颜色 状态 气味 密度 特性 无色 液体 有刺激性气味 ρ(HNO3)≥ρ(H2O) 易挥发 2．硝酸的化学性质 (1)酸的通性 硝酸属于强酸，电离方程式为HNO3===H＋＋NO，具有酸的通性，能使酸碱指示剂发生颜色变化，能与金属、碱、碱性氧化物、某些盐等反应。如CaCO3与HNO3反应CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。 (2)不稳定性 ①见光或受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 ②长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中。 ③实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并密封贮存在低温、避光处。 (3)强氧化性 ①与金属和非金属单质的反应 ②王水：浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫作王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 ③碱性、中性条件下，NO无氧化性，在酸性条件下，NO才能表现出较强的氧化性。 3．应用 硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。硝酸在实验室里是一种重要的化学试剂。 【即学即练】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)保存浓硝酸需用带橡胶塞的棕色细口瓶(　　) (2)硝酸的浓度越大，其氧化性越强(　　) (3)浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应(　　) (4)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应(　　) (5)过量的铜和一定量浓硝酸反应，生成气体只有二氧化氮(　　) (6)FeO和稀HNO3的反应：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 二、工业制备 1．生产流程 氨气的催化氧化→NO→进一步氧化生成NO2→用水吸收生成硝酸。生产设备主要有氧化炉和吸收塔。硝酸工业制法流程图为： 学生用书↓第46页 2．反应原理(相关化学方程式) 三设备 三个反应原理 转化器 4NH3＋5O24NO＋6H2O 热交换器 2NO＋O2===2NO2 吸收塔 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 【即学即练】 2．下列关于工业制硫酸和硝酸的说法中不正确的是(　　) A．工业制硝酸是将NO2溶于水，需要通氧气 B．工业制硫酸会产生SO2和SO3尾气 C．工业制硫酸应对SO2进行循环利用 D．工业制硝酸和硫酸排放的尾气是造成酸雨的主要原因 D　[工业制硝酸过程中要不断通入氧气，以提高NO、NO2的原料利用率和减少尾气排放，A项正确；工业生产中尾气经过循环利用和处理达标后才允许排放，空气中的SO2主要来自于煤燃烧，特别是生活锅炉，尾气处理较差，数量庞大，是形成酸雨的主要原因，D项错误。] 硝酸的性质探究 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．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．将稀硝酸和浓硝酸分别作用于紫色石蕊溶液，现象是否相同？为什么？ 提示：　不相同，稀硝酸使紫色石蕊溶液只变红不褪色，浓硝酸比稀硝酸氧化性更强，使紫色石蕊溶液先变红后褪色。 4．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。 5．将0.3 mol Cu和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量是0.6 mol 吗？ 提示：　因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2的量小于0.6 mol 。 1．硝酸的强氧化性 HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。 学生用书↓