内容正文:
第2课时 硝酸
新知探究(一)——硝酸的性质
1.物理性质
颜色
气味
状态
熔、沸点
溶解性
无色
刺激性气味
液体
较低,易挥发
与水以任意比互溶
2.化学性质
(1)不稳定性
硝酸受热或见光会发生分解,化学方程式:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(2)强氧化性
实验序号
实验装置
实验操作
实验现象
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
铜片溶解,试管内溶液颜色变蓝色,试管中有红棕色气体生成,集气瓶中收集到无色气体。
实验2
在实验1装置中,用分液漏斗向试管内加入5 mL水,稀释硝酸,收集产生的气体
铜片溶解,试管中有无色气体生成,集气瓶中收集到无色气体
①与金属反应:硝酸具有强氧化性,能与除金、铂等少数金属以外的绝大多数金属反应。
a.Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
b.与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸与浓硫酸相似,也能使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。
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单质发生氧化还原反应,其与木炭反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
应用化学
我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”“西人凡画洋画必须镂版于铜上者,先以笔画铜,或山水人物,以此水渍其间一昼夜,其渍处铜自烂,胜于雕刻,高低隐显,无不各有其妙。”
1.“强水”指的是硝酸,根据“性最烈,能蚀五金”,判断硝酸的腐蚀性如何?
提示:很强的腐蚀性。
2.根据“其水甚强,五金八石皆能穿第”,判断硝酸能否与金属反应?
提示:硝酸可以与大部分金属反应。
3.玻璃的主要成分是二氧化硅,硝酸能否与金属反应?
提示:不能。
4.铜与盐酸、稀硫酸不反应,硝酸与铜能否反应?体现了硝酸的什么性质?
提示:能反应,体现了硝酸的强氧化性。
[题点多维训练]
1.以下关于铜跟浓、稀硝酸反应的说法错误的是( )
A.1 mol浓硝酸被还原转移2 mol电子
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈
C.Cu与浓、稀硝酸反应都不需要加热
D.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓硝酸的量多
解析:选A 1 mol浓硝酸被还原生成1 mol NO2,转移1 mol电子,A错误;浓硝酸的强氧化性强于稀硝酸,Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈,B正确;Cu与浓、稀硝酸反应都不需要加热,C正确;浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,根据得失电子守恒可判断生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓硝酸的量多,D正确。
2.下列反应既表现硝酸的酸性,又表现硝酸的氧化性的是( )
A.CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
B.FeO+4HNO3(浓)===Fe(NO3)3+2H2O+NO2↑
C.C+4HNO3(浓)CO2↑+2H2O+4NO2↑
D.NH3+HNO3===NH4NO3
解析:选B 根据硝酸中氮元素的化合价降低,则体现硝酸的氧化性,若生成硝酸盐,则体现硝酸的酸性。因硝酸中氮元素的化合价没有变化,只生成硝酸盐,则只表现酸性,故A错误;生成硝酸铁,则表现硝酸的酸性,且硝酸中部分氮元素的化合价由+5价降低为+4价,则体现硝酸的氧化性,故B正确;硝酸与碳反应,硝酸中氮元素的化合价全部由+5价降低为+4价,只体现氧化性,而不能体现酸性,故C错误;反应中没有元素化合价变化,不能体现硝酸的氧化性,生成硝酸盐,则只体现酸性,故D错误。
3.下列实验中均能观察到红棕色气体产生,对比分析所得的结论不正确的是( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应
C.②中发生的反应,表现浓硝酸的酸性和强氧化性
D.③中的红棕色气体,在管口才能观察到
解析:选C ①中灼热碎玻璃不与浓硝酸反应,仍有红棕色气体NO2生成,说明浓硝酸受热发生了分解反应,生成NO2、O2和H2O,A正确;由于浓硝酸受热分解也生成NO2,则②中红棕色气体可能来源于浓硝酸的分解,故不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应,B正确;②中木炭与浓硝酸反应体现了浓硝酸的强氧化性,没有表现出酸性,C错误;由于稀硝酸与铜反应生成NO,NO在管口遇到氧气生成红棕色气体NO2,D正确。
4.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.