专题7 第二单元 第2课时 硝酸-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word(苏教版)
第2课时 硝酸
[学习目标] 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.掌握硝酸与金属反应的特点以及守恒思想在有关计算中的应用。
任务一 硝酸
1.物理性质
颜色 | 状态 | 气味 | 密度/(g·cm-3) | 特性 |
无色 | 液体 | 刺激性气味 | 1.42 | 易挥发 |
2.化学性质
(1)酸的通性
硝酸具有酸的通性,能与碱、碱性氧化物、某些盐反应,写出下列反应的离子方程式:
①硝酸和氢氧化钠反应:H++OH-H2O。
②硝酸和氧化钠反应:2H++Na2O2Na++H2O。
③硝酸和碳酸钙反应:2H++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O。
(2)不稳定性
见光或受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
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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,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与金属反应(除Pt、Au以外):
Cu与浓HNO3反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
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Cu与稀HNO3反应:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
②与Fe、Al反应
常温下,浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,保护内部金属不再与酸反应,所以可以用铁质容器或铝质容器盛放浓硝酸。加热时,铁、铝可以与浓硝酸反应。
[交流研讨1] 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、稀硝酸既作氧化剂,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)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。
硝酸与金属的反应规律
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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。
4.稀硝酸与铁反应:Fe(少量)+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;
3Fe(过量)+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。
③与非金属反应
写出碳与浓硝酸在加热时反应的化学方程式:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
[交流研讨2] 如图所示是进行木炭与浓硝酸反应,并检验生成的气体的实验装置,它具有无污染、现象明显的特点。
(1)实验中具支试管A内有什么现象?试管B内的澄清石灰水会出现什么现象?水湿棉花处发生什么反应?
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