第四章非金属及其化合物 第四节氨硝酸硫酸 第二课时硫酸和硝酸的氧化性 【学习目标】1、掌握硫酸的重要性质,理解浓硫酸与金属及非金属反应的特点 2、掌握硝酸的重要性质,理解浓、稀硝酸与金属及非金属反应的特点。 【重难点】1、浓硫酸和硝酸的强氧化性。 第一部分课前延伸案 【知识衔接】 1、稀硫酸具有酸的通性 ①使酸碱指示剂变色:使石蕊溶液 ②与金属反应:Zn+HSO ③与碱性氧化物反应:Fe2O3+3H2SO4 ④与碱反应:2NaOH+H2SO ⑤与盐反应:BaCl2+H2SO1= 2、纯硫酸是一种 体 挥发,密度比水 溶于水 浓HS0溶于水会放出大量的热,故稀释浓H2SO4时,就将 缓加入到 并不断地用 进行搅拌 【自主学习】: 1、浓硫酸的吸水性:浓硫酸能把空气中的水、混合气体中的水、混在固体中的湿存水 结晶水合物中的结晶水吸取过来的性质,称为浓硫酸的吸水性。浓硫酸具有吸水性,因此 实验室经常将浓硫酸做 例如:可以用浓硫酸干燥」 等 气体。 2、浓硫酸的脱水性:浓硫酸能将有机物中的_ 按水的组成比脱去。 3、硝酸不稳定,见光分解的化学方程式: 因此实 验室中浓硝酸显 是因为溶解了所致。硝酸(填“易”或“难”)溶 (填“易”或“难”)挥发,因此硝酸应保存在 试剂瓶中。 【预习自测】: 1、下列变化反映了浓硫酸的哪些性质? (1)浓硫酸滴在纸上,过一会儿,纸变黑 (2)敞口放置的浓硫酸久置增重 (3)在盛有少量蓝色硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸,蓝色晶体变为白色晶体 2、下列气体中,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是 A. CO2 B C SO2 D NH3 【我的疑问】 第二部分课内探究案
- 1 - 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸 第二课时 硫酸和硝酸的氧化性 【学习目标】1、掌握硫酸的重要性质，理解浓硫酸与金属及非金属反应的特点； 2、掌握硝酸的重要性质，理解浓、稀硝酸与金属及非金属反应的特点。 【重难点】1、浓硫酸和硝酸的强氧化性。 第一部分 课前延伸案 【知识衔接】： 1、稀硫酸具有酸的通性。 ①使酸碱指示剂变色：使石蕊溶液 。 ②与金属反应：Zn + H2SO4 = 。 ③与碱性氧化物反应：Fe2O3+3H2SO4= 。 ④与碱反应：2NaOH+H2SO4 = 。 ⑤与盐反应：BaCl2+H2SO4= 。 2、纯硫酸是一种 色 体， 挥发，密度比水 ， 溶于水， 浓 H2SO4 溶于水会放出大量的热，故稀释浓 H2SO4 时，就将 缓缓加入到 并不断地用 进行搅拌。 【自主学习】： 1、浓硫酸的吸水性：浓硫酸能把空气中的水、混合气体中的水、混在固体中的湿存水、 结晶水合物中的结晶水吸取过来的性质，称为浓硫酸的吸水性。浓硫酸具有吸水性，因此 实验室经常将浓硫酸做 。例如：可以用浓硫酸干燥 、 、 等 气体。 2、浓硫酸的脱水性：浓硫酸能将有机物中的 按水的组成比脱去。 3、硝酸不稳定，见光分解的化学方程式： ，因此实 验室中浓硝酸显 色，是因为溶解了 所致。硝酸 （填“易”或“难”）溶 于水， （填“易”或“难”）挥发，因此硝酸应保存在 试剂瓶中。 【预习自测】： 1、下列变化反映了浓硫酸的哪些性质？ （1）浓硫酸滴在纸上，过一会儿，纸变黑 （2）敞口放置的浓硫酸久置增重 （3）在盛有少量蓝色硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸，蓝色晶体变为白色晶体 2、下列气体中，既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是 ( ) A.CO2 B.N2 C.SO2 D.NH3 【我的疑问】： 第二部分 课内探究案
课题一:浓硫酸的强氧化性 问题1、浓硫酸与金属的反应 ①浓HSO与Cu的反应(体现浓H2SO4的酸性和强氧化性) ②与铁、铝的反应: 常温下,冷的浓硫酸能使_ 钝化,“钝化”并非不反应,是因为浓硫酸能使它们 实验操作 实验现象 a试管:铜表面 浓硫酸 浸碱液 棉团|b试管:品红溶液 石蕊|c试管:紫色石蕊溶液 品红 试液自 试液 将a试管中液体倒入盛少量水的大试管 中,溶液变为 实验结论铜与浓硫酸反应的化学方程式: 的表面氧化成一层 (只体现浓H2SO4的强氧化性),利用该性质可用 或 的容器贮存浓HSO,加热条件下,铁、铝与浓硫酸能发生反应,开始时产生SO, 后来产生H2。 以外的绝大多数金属都能与浓HS04反应 问题2、浓硫酸与非金属反应(只体现浓HSO的强氧化性) 加热时浓H2SO4与木炭发生反应 加热时浓H2SO4与硫发生反应: 问题3、浓硫酸与某些还原性化合物反应 如:H2S+H2SO1=S↓+SO2↑+H20 CHI H2so,= I2+ SO2 t+ 2H20 【巩固训练 1、浓硫酸与下列物质反应,既表现氧化性,又表现酸性的是() A.木炭粉 B.蔗糖 C.与铜片共热 D.使铁钝化 2、将一定量的锌与100mL18.5mo1·L-浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气 体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的c(H)=1mol/L,则下 列叙述中错误的是 A.气体A为SO2和H的混合物 B.气体A中SO2和H的体积比为4:1 C.反应中共消耗锌95.5g D.反应中共转移电子1.5mol 课题二:硝酸的强氧化性 问题1、具体表现 1、硝酸和金属单质的反应(体现硝酸的酸性和强氧化性)
- 2 - 课题一：浓硫酸的强氧化性 问题 1、浓硫酸与金属的反应 ①浓 H2SO4 与 Cu 的反应 （体现浓 H2SO4 的酸性和强氧化性） ②与铁、铝的反应： 常温下，冷的浓硫酸能使 钝化，“钝化”并非不反应，是因为浓硫酸能使它们 的表面氧化成一层 （只体现浓 H2SO4 的强氧化性），利用该性质可用 或 的容器贮存浓 H2SO4，加热条件下，铁、铝与浓硫酸能发生反应，开始时产生 SO2, 后来产生 H2。 ③除 以外的绝大多数金属都能与浓 H2SO4 反应 问题 2、浓硫酸与非金属反应 （只体现浓 H2SO4 的强氧化性） 加热时浓 H2SO4 与木炭发生反应： 加热时浓 H2SO4 与硫发生反应： 问题 3、浓硫酸与某些还原性化合物反应 如：H2S + H2SO4 = S↓+ SO2↑+ H2O 2HI + H2SO4 = I2 + SO2↑+ 2H2O 【巩固训练】： 1、浓硫酸与下列物质反应，既表现氧化性，又表现酸性的是 （ ） A.木炭粉 B.蔗糖 C.与铜片共热 D.使铁钝化 2、将一定量的锌与 100 mL 18.5 mol·L－1 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气 体 A 16.8 L (标准状况)。将反应后的溶液稀释到 1 L，测得溶液的 c(H+ )＝1mol/L，则下 列叙述中错误的是 （ ） A．气体 A 为 SO2 和 H2 的混合物 B．气体 A 中 SO2 和 H2 的体积比为 4∶1 C．反应中共消耗锌 95.5 g D．反应中共转移电子 1.5 mol 课题二：硝酸的强氧化性 问题 1、具体表现 1、硝酸和金属单质的反应 （体现硝酸的酸性和强氧化性） 实验操作 实验现象 a 试管：铜表面 b 试管：品红溶液 c 试管：紫色石蕊溶液 将 a 试管中液体倒入盛少量水的大试管 中，溶液变为 实验结论 铜与浓硫酸反应的化学方程式：
①Cu与浓硝酸反应的现象 化学方程式为 离子方程式 ②Cu与稀硝酸反应的现象」 化学方程式为: 离子方程式 ③活泼金属与HNO3反应不放出H2,浓硝酸的还原产物为 稀硝酸的还原产 为 极稀的硝酸还原产物为N2O、N2、NHNO3等 ④常温下,Fe、Al在浓HNO3中由于被氧化生成一层致密的氧化膜而“”(只体现 硝酸的强氧化性),加热时可以反应 ⑤硝酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属,如银与稀硝酸的反应: 王水 和 的混合物(体积比为 ),能使一些不溶于硝酸的金 属溶解,如Pt、Au等溶解。 2、加热条件下浓硝酸与非金属单质反应(只体现硝酸的强氧化性) 其反应规律:非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或高价含氧酸+NO2↑+HO 如:C+HNO3(浓) S+HNO3(浓) 3、硝酸与还原性化合物的反应 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如:HI、HBr、HS、 FeS、SO2、Na2SO3、Fe0、I、S2、Fe2"等。故Fe0与稀硝酸反应时的方程式应是3Fe0+ 1OHNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H0而不是Fe0+2HNO=Fe(NO3)2+H2O 问题2、关于硝酸与金属反应的计算 电子守恒:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,N原子得到的电子数等于金属原子失去 的电子数。 2.原子守恒:硝酸与金属反应时,一部分以N的形式存在,一部分转化为还原产物,这 两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等 3.利用离子方程式计算:硝酸与H2SO4混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用HNO3 与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,H的物质的量为H2SO4和HNO3中的H 的物质的量之和。因为金属与HNO3反应生成的硝酸盐中的N与H2SO电离出的H仍能继 续与金属反应,如:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2N0↑+4H2O 【巩固训练】: 3、下列反应中既体现硝酸的氧化性又体现酸性的是() A、铜与稀硝酸 B、木炭与浓硝酸 氢氧化铜与硝酸D、浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 4.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成Ⅰmol硝酸锌时,被还原的硝 酸的物质的量为() A. 2mol B. 1 mol C. 0. 5mol 5、38.4g铜跟适量的浓硝酸反应,铜完全反应后,共收集到22.4L(标准状况)NO和NO2 气体,反应消耗的HNO3的物质的量是() A B. 1. 6mo C 2. 2mol D 2. 4 mol 【我的知识网络图】:
- 3 - ①Cu 与浓硝酸反应的现象 化学方程式为： 离子方程式： ②Cu 与稀硝酸反应的现象 化学方程式为： 离子方程式： ③活泼金属与 HNO3 反应不放出 H2，浓硝酸的还原产物为 ，稀硝酸的还原产物 为 ，极稀的硝酸还原产物为 N2O、N2、NH4NO3 等。 ④常温下，Fe、Al 在浓 HNO3 中由于被氧化生成一层致密的氧化膜而“______”（只体现 硝酸的强氧化性），加热时可以反应。 ⑤硝酸能氧化除 Au、Pt 以外的所有金属，如银与稀硝酸的反应： 。 王水： 和 的混合物（体积比为 ），能使一些不溶于硝酸的金 属溶解，如 Pt、Au 等溶解。 2、加热条件下浓硝酸与非金属单质反应 （只体现硝酸的强氧化性） 其反应规律：非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或高价含氧酸+NO2↑+H2 O 如： C ＋ HNO3(浓)＝ S ＋ HNO3(浓)＝ 3、硝酸与还原性化合物的反应 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如：HI、HBr、H2S、 FeS、SO2、Na2SO3、FeO、I -、S 2-、Fe2+等。故 FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是 3FeO＋ 10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O 而不是 FeO＋2HNO3==Fe(NO3)2＋H2O。 问题 2、关于硝酸与金属反应的计算 1．电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N 原子得到的电子数等于金属原子失去 的电子数。 2．原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以 NO－ 3 的形式存在，一部分转化为还原产物，这 两部分中 N 的物质的量与反应消耗的 HNO3 中 N 的物质的量相等。 3．利用离子方程式计算：硝酸与 H2SO4 混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用 HNO3 与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H ＋的物质的量为 H2SO4 和 HNO3 中的 H ＋的物质的量之和。因为金属与 HNO3 反应生成的硝酸盐中的 NO－ 3 与 H2SO4 电离出的 H ＋仍能继 续与金属反应，如：3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 = 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 【巩固训练】： 3、下列反应中既体现硝酸的氧化性又体现酸性的是（ ） A、铜与稀硝酸 B、木炭与浓硝酸 C、氢氧化铜与硝酸 D、浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 4．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成 1 mol 硝酸锌时，被还原的硝 酸的物质的量为 （ ） A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol 5、38.4 g 铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全反应后，共收集到 22.4 L(标准状况)NO 和 NO2 气体，反应消耗的 HNO3 的物质的量是( ) A.1.0mol B.1.6mol C.2.2mol D.2.4 mol 【我的知识网络图】：
O2,△催化剂 H,高温 NHuA=N,身压化剂、,放电Mo aNO ①浓酸,Cu 浓H2SO Mg点燃 ②光照或△△ NH4 +OH NH,H,O Oa 【当堂检测】:教材103页第6、7小题 第三部分课后提升案 1、往2支分别装有浅绿色的Fe(NO3)和FeS0溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时,溶液 的颜色变化应该是() A.前者基本没有改变、后者变棕黄色 B.前者变棕黄色、后者也变棕黄色 C.前者变棕黄色、后者基本没有改变 D.前者、后者都基本没有改变 2、把1.92克铜投入一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到 气体672m1l(标况),将盛有此气体的容器倒扣在水中,容器内液面上升,再通入标况下 定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水中,则通入的氧气的体积是 D. 224mL 3、某100ml混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4moL和0.1mol/L,向该混 合溶液中加入1.92g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu“的物质的量浓度是 A. 0. 15 mo1/L B. 0.225 mo1/L C. 0. 35 mo1/L D. 0. 45 mol/L 4、回答下列问题 (1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式是 (2)试用下图所列各种装置设计一个实验来验证上述反应所产生的各种产物 棉花团 据曹 硫酸酸化的 品红溶液浓KMnO.溶液品红溶液 ④ 这些装置的连接顺序,按产物气流从左到右的方向是(填装置的编号) (3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色c瓶的溶液不褪色 A瓶溶液的作用是,B瓶溶液的作用是 ,C瓶溶液的作用是 (4)装置②中所装的固体药品是 可验证的产物是
- 4 - NH4Cl Ca(OH)2, HCl NH3 H2，高温， 高压，催化剂 N2 O2，放电 NO O2 NO2 HNO3 H2O ①浓酸，Cu ②光照或 ③C NaNO3 O2 NaOH 浓H2SO4 O2， 催化剂 稀酸，Cu N2O4 Mg点燃 Mg3N2 H2O NH4 + OH NH2 H2O 【当堂检测】：教材 103 页第 6、7 小题 第三部分 课后提升案 1、往 2 支分别装有浅绿色的 Fe(NO3)2和 FeSO4 溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液 的颜色变化应该是 ( ) A．前者基本没有改变、后者变棕黄色 B．前者变棕黄色、后者也变棕黄色 C．前者变棕黄色、后者基本没有改变 D．前者、后者都基本没有改变 2、把 1.92 克铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到 气体 672ml（标况），将盛有此气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标况下一 定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入的氧气的体积是 Ａ．504ml B.168ml C.336ml D.224mL 3、某 100ml 混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为 0.4mol/L 和 0.1mol/L,向该混 合溶液中加入 1.92g 铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+的物质的量浓度是 A. 0.15 mol/L B. 0.225 mol/L C. 0.35 mol/L D. 0.45 mol/L 4、回答下列问题。 （1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式是__________________________ （2）试用下图所列各种装置设计一个实验来验证上述反应所产生的各种产物。 这些装置的连接顺序，按产物气流从左到右的方向是(填装置的编号): → → → 。 （3）实验时可观察到装置①中 A 瓶的溶液褪色 c 瓶的溶液不褪色。 A 瓶溶液的作用是__________，B 瓶溶液的作用是__________，C 瓶溶液的作用是_______。 （4）装置②中所装的固体药品是______________，可验证的产物是____________