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HNO3

佛坪中学高一化学导学案硫酸和硝酸
课任教师邓小尚审核郑新春
班级姓名
教学目标:
1.了解硫酸和硝酸的性质及用途
2.掌握浓硫酸的三大特性
3.掌握浓、稀硝酸的强氧化性
自主学习:
一、硫酸:
1.二元强酸:H2SO4=2H++SO42-
2.具有酸的通性。

3.浓硫酸的物理性质:无色粘稠状难挥发的液体,有强腐蚀性,质量分数98%,密
度为1.84g/cm3,物质的量的浓度为18.4mol/L,溶解、稀释时会放出大量的热。

4. 浓硫酸的特性:
i.吸水性:
ii.脱水性:
iii.强氧化性(可与金属、非金属反应)
(1)Cu+2H26+S O4(浓)====CuSO4+4+S O2↑+2H2O
(2)氧化某些非金属如C,S,P等(浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫)。

C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+S====3SO2↑+2H2O
(3)氧化某些还原性化合物
2NaI+H2SO4(浓)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O
常温下冷的浓硫酸可以使铁、铝发生钝化现象,故可用铁、铝的容器盛装。

二.硝酸
物理性质:
化学性质:一元强酸,具有挥发性,具有酸的通性,但是不与金属反应产生氢气,表现出强氧化性。

A.与金属的反应
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3H2O+3NO2↑
Fe+4HNO3(浓)=Fe(NO3)2+2H2O+2NO2↑(铁粉过量)
4Zn+10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O(仅供参考)
金属与硝酸的反应可随硝酸的浓度不同,还原产物可不同,硝酸体现出氧化性和酸性,与浓硝酸反应时被还原的硝酸占总物质的量的1/2,与稀硝酸反应时被还原的硝酸占总物质的量的1/4,硝酸的氧化性随浓度的增大而增强。

B.与非金属的反应
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+H2O P+5HNO3(浓)=H3PO4+H2O+5NO2↑S+6HNO3(浓)=H2SO4+2H2O+6NO2↑
C.常温下,冷的浓硝酸可使铁、铝发生钝化现象,故可用铁、铝的容器盛装。

D.王水:浓盐酸与浓硝酸按体积比为3:1的混合物,具有强氧化性,可使大多数金属因氧化而溶解
E.不稳定性:浓硝酸因见光而分解呈现出淡红棕色
4HNO3(浓)=2H2O+4NO2↑+O2↑所以硝酸要用棕色试剂瓶避光、低温保存。

补充内容:硫酸与不同物质反应时,体现的角色不同,但是归纳起来,主要有以下十种,现归纳如下:
第一部分:稀硫酸充当的四种角色
1.稀硫酸只体现酸性的酸的角色
(1)稀硫酸中滴入紫色石蕊变红。

(2)稀硫酸与碱性氧化物反应生成硫酸盐和水:
Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O 现象:白色固体溶液变成无色溶液
CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O 现象:黑色固体溶解变成蓝色溶液
(3)稀硫酸与碱发生复分解反应生成硫酸盐和水:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Cu(OH)2+ H2SO4=CuSO4+2H2O 现象:蓝色固体溶解变成蓝色溶液
(4)稀硫酸与盐发生复分解反应生成硫酸盐和酸:
①只产生气体的反应:
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑现象:黑色固体溶解产生臭鸡蛋味的气体
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑
②只产生沉淀的反应:
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
③既产生气体又产生沉淀的反应:
BaSO3+H2SO4=BaSO4↓+H2O+SO2↑
2.稀硫酸在与中等以上活泼金属单质反应时体现酸性和弱氧化性,充当酸和弱氧化剂角色。

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
3.在氧化还原反应中充当酸化剂角色:
①在分子间氧化还原反应中充当酸化剂角色:
6FeCl2+2KNO3+4H2SO4=4FeCl3+Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O ,
故Fe2+(包括其它还原性离子如SO2 、I-、S2-、SO32-等)、NO3-在酸性环境中不能共存,它们会发生氧化还原反应
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=5O2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O
②在归中反应中充当酸化剂角色:
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
KClO3+5KCl+3 H2SO4=3K2SO4+3Cl2↑+3H2O
KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
③在歧化反应中充当酸化剂角色:
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
4.在有机物的水解反应中充当催化剂角色:(略)
第二部分:浓硫酸充当的六种角色
5.在制备挥发性物质时体现了浓硫酸的酸性和难挥发性:
CaF2+H2SO4(浓)=2HF↑+CaSO4
2NaCl+ H2SO4(浓)=2HCl↑+Na2SO4
NaNO3+ H2SO4(浓)= HNO3↑+NaHSO4
6.在与金属单质和还原性的金属化合物反应时体现酸性和强氧化性:
Cu+ 2H2SO4(浓) = CuSO4+ SO2↑+2H2O
2KI+2H2SO4(浓)= K2SO4+I2+ SO2↑+2H2O
2KBr+2H2SO4(浓) = K2SO4+Br2+ SO2↑+2H2O
7.在与非金属单质和非金属氢化物的反应中只体现强氧化性:
C+ 2H2SO4(浓) = CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
S+ 2H2SO4(浓) = 3SO2↑+2H2O
H2S+ H2SO4(浓) = S↓+SO2↑+2H2O
3H2S+ H2SO4(浓) = 4S↓+4H2O
H2S+ 3H2SO4(浓) = 4SO2↑+4H2O
8.在芳香烃的取代反应中作磺化剂:
9.在有机物脱水反应中充当催化剂和脱水剂:
10.在有机物硝化反应和酯化反应中充当催化剂:
①在有机物硝化反应中充当催化剂:
②在有机物酯化反应中充当催化剂:
课堂练习:
1.下列变化中能说明硫酸是强酸的是 [ ]
A.能使紫色石蕊试液变红B.能与Ca3(PO4)2反应制磷酸
C.浓H2SO4与Cu反应D.稀H2SO4与锌反应产生氢气2.下列反应中浓H2SO4只起氧化作用的是______,既起氧化作用,又起酸的作用的是 [ ]
A.铜跟浓H2SO4共热B.固体NaCl跟浓H2SO4共热
C.木炭跟浓H2SO4共热D.浓H2SO4跟硫化氢反应
思考与练习:
1、为什么制取HCl气体用浓硫酸,而不用硝酸?
2、如何洗净一支内壁镀银的试管?
3、将石蕊试纸投入浓硝酸里,有现象,说明浓硝酸具有性。

4、在加入Zn粉能放出氢气的溶液中能大量共存的离子组是
A. K+、Na+、Mg2+、 N03-
B. K+、Na+、SO42-、 Cl-
C. CO32-、 Cl-、I-、NH4+
D. NH4+ 、Ba2+、K+、0H-
5、将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到气体1.12L(标准状况),则所消耗硝酸是物质的量是()
A、0.12mol
B、0.11mol
C、0.09mol
D、0.08mol
课后练习:
1、在某100 mL 混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol/L和
0.1mol/L,向该混合液中加入1.92克Cu,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是多少?
2、25.6 mg 铜跟含有0.0014 mol HNO3的浓硝酸恰好完全反应,反应完毕后收集的气体在标准状况下的体积为多少?
3、30 mL 一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24L(S.T.P),则该HNO3溶液的物质的量浓度至少为多少?
4、将Mg、Cu组成的2.64克混合物投入适量稀HNO3中恰好反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896L(标准状况),向反应后溶液中加入2mol/L NaOH溶液60 mL时,金属离子恰好沉淀完全,则形成沉淀的质量为多少?
5、在 4mol/L 的H2SO4和2 mol/L的HNO3混合溶液 10 mL中,加入0.96克铜粉,充分反应后,最多可收集到标准状况下的气体的体积为多少?
6、将1.28克Cu跟一定量的浓HNO3反应,铜消耗完全时,共产生0.56L(标准状况)气体。

所消耗HNO3的物质的量为多少?。

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