专题7 第2单元 第2课时 硝酸-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 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 第2课时　硝酸 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 01 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．硝酸为_______、易挥发、具有_________气味的液体，能与水以任意比互溶。市售浓硝酸的质量分数约为69%，常因______________而略显黄色。 无色 刺激性 溶有少量NO2 预习作业 4 2．(1)浓硝酸与铜反应的化学方程式：________________________________ _______________。 (2)稀硝酸与铜反应的化学方程式：_________________________________ ______________。 (3)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳的化学方程式：_______________________ _________________。 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋ 2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋ 2NO↑＋4H2O ＋4NO2↑＋2H2O 预习作业 5 3．硝酸不稳定，在常温下______________会发生分解，其化学方程式：_______________________________，故硝酸应密封贮存在___________处。 受热或见光 低温避光 预习作业 6 1．对于硝酸的物理性质，下列叙述中，不正确的是(　　) A．可以与水以任意比互溶 B．不易挥发 C．有刺激性气味 D．质量分数约为69%的硝酸为浓硝酸 预习作业 7 2．一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应，生成的气体是(　　) A．只有NO2 B．只有NO C．NO2和NO D．NO2和H2 预习作业 8 3．常温下，下列离子在稀硝酸中不能大量存在的是(　　) A．OH－ B．Al3＋ C．Ca2＋ D．Ba2＋ 预习作业 9 4．下列说法正确的是(　　) A．浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中 B．NaOH溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存 C．工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是Fe3＋所致 D．铝质或铁质容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸 预习作业 10 5．在一定温度下，32 g金属铜与足量某浓度的硝酸溶液完全反应，生成NO2和NO的物质的量之比为1∶3，则反应过程中转移的电子为(　　) A．1 mol B．2 mol C．3 mol D．4 mol 预习作业 11 6．下列对于硝酸的认识，不正确的是(　　) A．浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B．金属与硝酸反应不产生氢气 C．可用铁和铝制品盛装浓硝酸 D．铜与硝酸的反应属于置换反应 解析　铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水，不属于置换反应，D错误。 预习作业 12 课时分层练 (建议用时：40分钟) [学习·理解] 1．下列有关浓硝酸说法不正确的是(　　) A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气 B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化 C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存 D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 14 2．化学反应中，有时“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”。下列反应中不存在此类情况的是(　　) A．铁片与过量浓硝酸(常温) B．铜粉与过量浓硝酸(常温) C．浓盐酸与过量二氧化锰(共热) D．浓硫酸与过量铜片(共热) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 15 3．向盛有浅绿色Fe(NO3)2溶液的试管中逐滴加入稀盐酸，下列有关实验现象的说法正确的是(　　) A．溶液颜色变成棕黄色 B．溶液颜色没有明显变化 C．试管上方的气体呈无色 D．没有气体生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 16 4．以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是(　　) A．1 mol浓HNO3被还原转移2 mol电子 B．Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈 C．Cu与浓、稀HNO3反应都不需要加热 D．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 17 类题通法　(1)硝酸具有强氧化性是由于HNO3中的＋5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是＋5价氮被还原。 (2)金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 18 5．将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再通过少量澄清石灰水；第②份直接通过少量澄清石灰水。则石灰水的变化最可能为(　　) A．①不变浑浊，②变浑浊 B．①变浑浊，②不变浑浊 C．①变浑浊，②变浑浊 D．①不变浑浊，②不变浑浊 解析　C与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，混合气体直接通过澄清石灰水中因NO2与H2O反应生成HNO3而难以得到CaCO3沉淀；混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，NO和CO2的混合气体再通过澄清石灰水会产生CaCO3沉淀。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 19 6．锌和某浓度的HNO3溶液反应时，若参加反应的锌与HNO3的物质的量之比为2∶5，产物有硝酸锌、X和水，则X可能是(　　) A．NO B．N2O C．N2O3 D．NO2 解析　锌和某浓度的硝酸溶液发生氧化还原反应，参加反应的锌和硝酸的物质的量之比为2∶5，假设参加反应的锌为2 mol，HNO3为5 mol，生成2 mol硝酸锌，表现酸性的硝酸的物质的量为4 mol，则表现氧化性的HNO3为1 mol，反应后Zn被氧化为＋2价，设硝酸还原产物中氮元素为x价，则根据得失电子守恒可知2 mol×(2－0)＝1 mol×(5－x)，解得x＝＋1，即还原产物为N2O，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 20 7．某化学兴趣小组设计了如图所示的浓HNO3与Cu反应的微型实验。下列说法中错误的是(　　) A．挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管就可引发反应 B．将装置口向上提起就可停止反应 C．蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用 D．该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 21 8．下列事实体现了硝酸的什么性质？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。 (1)浓硝酸应存放于棕色试剂瓶中。 浓硝酸具有_______________________________；反应的化学方程式为______________________________。 不稳定性(或见光易分解的性质) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 22 (2)银片溶于热的稀硝酸。 硝酸具有________________；反应的离子方程式为______________________ ____________________。 (3)红热的木炭投入浓硝酸中产生红棕色的气体。 浓硝酸具有__________；反应的化学方程式为__________________________ ________________。 强氧化性和酸性 3Ag＋＋NO↑＋2H2O 强氧化性 ＋CO2↑＋2H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 23 [应用·实践] 9．某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸 化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说 法正确的是(　　) A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2 B．③中反应的化学方程式：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 D．由上述实验可知Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 24 解析　③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但NO在酸性条件下具有强氧化性，继续与Cu反应，稀硝酸的氧化性比稀硫酸的强，C错误；Cu在常温下可以与稀硝酸反应，不与稀硫酸反应，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 25 类题通法　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 26 10．向50 mL 12 mol/L的HNO3溶液中加入足量的铜粉，经完全反应后，产生的气体折算成标准状况下的体积(不考虑NO2转化为N2O4)为(　　) A．大于3．36 L B．等于3．36 L C．等于6．72 L D．在3．36 L与6．72 L之间 解析　一定量的浓硝酸与足量的铜会发生以下两个反应：①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。n(HNO3)＝0．6 mol，若只发生反应①，生成气体n(NO2)＝0．3 mol，体积为6．72 L；若只发生反应②，生成气体n(NO)＝0．15 mol，体积为3．36 L，气体为两者混合物，故体积介于3．36 L与6．72 L之间。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 27 11．标准状况下，将1．92 g铜粉投入一定量的浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到NO2和NO的混合气体1．12 L，则反应消耗的HNO3的物质的量为(　　) A．0．8 mol B．0．6 mol C．0．11 mol D．无法计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 29 类题通法　解硝酸与金属反应计算类题的思维模式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 30 12．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是否为NO，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)： (1)设计装置A的目的是______________________________________________ ___________________，为达此目的应进行的操作是__________________________ _____________________________________________________________________________________________________。 利用生成的CO2将装置内的空气赶尽，排除氧气对 气体产物观察的干扰 (或使塞子上的凹槽对准漏斗上的小孔)及分液漏斗下口的旋塞，再打开K，当装置C中产生白色浑浊时，关闭K 打开分液漏斗上口的玻璃塞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 31 (2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热，观察到装置B中的现象是_______________________________________________________；B中反应的离子方程式是___________________________________________。 铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体为无色，溶液变为蓝色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 32 (3)将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该步骤的目的是_________________________。 (4)D装置的作用是___________________________。 验证E中的无色气体为NO 吸收尾气，防止污染空气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 33 [创新·提高] 13．为了测定某铜银合金的成分，将30．0 g合金溶于80 mL 13．5 mol·L－1的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6．72 L(折算成标准状况下体积)，并测得溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1。假设反应后溶液的体积仍为80 mL，生成的气体为NO和NO2的混合物。试计算： (1)被还原的HNO3的物质的量。 (2)合金中银的质量分数。(写出计算过程) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 35 　　　　　　　　　　　　　 R C＋4HNO3(浓)eq \o(====,\s\up17(△))CO2↑ 4HNO3eq \o(=====,\s\up17(光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 解析　因铜完全反应，则铜失去的电子即为该反应过程中转移的电子，即反应过程中转移电子的物质的量为eq \f(32 g,64 g·mol－1)×2＝1 mol，故A正确。 4HNO3eq \o(=====,\s\up17(光))4NO2↑＋O2↑＋2H2O 3Ag＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)eq \o(=====,\s\up17(△)) C＋4HNO3(浓)eq \o(====,\s\up15(△))4NO2↑ (1)金属与硝酸和硫酸的混合酸反应时，金属与硝酸反应生成的硝酸盐在酸性条件下，相当于稀硝酸，金属会继续被NOeq \o\al(－,3)氧化。 (2)硝酸与金属反应后，一部分以NOeq \o\al(－,3)的形式存在，一部分转化为还原产物(NO、NO2等)，这两部分中氮原子的物质的量的总和与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。 解析　被还原的HNO3的物质的量即为NO2与NO的物质的量的总和，n被还原(HNO3)＝eq \f(1.12 L,22.4 L·mol－1)＝0．05 mol；未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NOeq \o\al(－,3)的物质的量，n[Cu(NO3)2]＝n(Cu)＝eq \f(1.92 g,64 g·mol－1)＝0．03 mol，则反应消耗的HNO3的物质的量为0．03 mol×2＋0．05 mol＝0．11 mol。 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 答案　(1)HNO3被还原生成NO和NO2气体，因此产生的气体的物质的量即是被还原的HNO3的物质的量。n(HNO3)＝n(NOx)＝eq \f(6.72 L,22.4 L·mol－1)＝0．3 mol。 (2)反应后溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，说明硝酸过量。参加反应的HNO3的物质的量为(13．5 mol·L－1－1 mol·L－1)×0．08 L＝1 mol。 设合金中Cu的物质的量为x mol，Ag的物质的量为y mol，则：64 g·mol－1×x mol＋108 g·mol－1×y mol＝30．0 g 由氮原子守恒：2x mol＋y mol＋0．3 mol＝1 mol 解得：x＝0．3，y＝0．1。 则合金中银的质量分数为eq \f(0.1 mol×108 g·mol－1,30.0 g)×100%＝36%。 $$