第2课时硫酸和硝酸学习目标:1.硫酸的性质 2.硝酸的性质自学指导:一.硫酸的性质1.稀硫酸具有的通性,能使石蕊试液变,与活泼金属反应放出,表现出弱氧化性。
稀硫酸中的主要微粒有、 .2.浓硫酸是一种无色油状黏稠液体,能与氺以任意比例互溶,不挥发,密度大于水。
浓硫酸中主要有H2SO4分子、少量水,H2SO4少量的电离(在离子反应方程式中不能拆)3.浓硫酸的三大特性(1)吸水性:浓硫酸能吸收已有的水分子,是变化。
将浓硫酸露置在空气中,因吸收空气中的水蒸气,一段时间后其质量会增加,浓度会变小。
利用其吸水性,在实验室里常用浓硫酸干燥不与它起反应的气体,如H2、CO2、SO2等,也可用浓盐酸跟浓硫酸混合来快速制取HCl气体。
(2)脱水性:浓硫酸将某些物质中的氢、氧元素按2:1的比例脱出,留下碳而“炭化”,这个过程是变化。
如将浓硫酸慢慢加入蔗糖中,并用玻璃棒搅拌,现象为:浓硫酸不慎滴在皮肤或衣服上,会强烈的腐蚀或烧坏皮肤和衣服。
(3)强氧化性常温下,浓硫酸使铁、铝钝化。
原因:。
所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。
加热条件下,能氧化大多数金属(金、铂除外)生成硫酸盐、二氧化硫和水;浓硫酸还能氧化碳、硫等非金属单质。
与铜的反应与木炭的反应二.硝酸的性质1.物理性质:纯硝酸是无色、易挥发,有刺激性气味的液体,能与水以任意比例互溶。
质量分数为68%——70%的硝酸为浓硝酸,95%以上的硝酸为“发烟”硝酸(在空气中遇水蒸气形成白雾)2.化学性质①强酸性——硝酸具有酸的通性a、碱指示剂变色。
如稀硝酸使紫色石蕊试液变红b、(如氢氧化钾、氢氧化铜等)发生中和反应c、碱性氧化物(氧化铜、氧化钠等)反应d、些盐(碳酸钙、碳酸钠等)发生复分解反应②不稳定性:见光或受热易分解,生成二氧化氮、氧气和水浓度越大越易分解,分解产生的二氧化氮溶于硝酸而显黄色。
因此浓硝酸应储存在棕色试剂瓶中密封、阴凉处保存。
③强氧化性无论浓、稀硝酸都具有强氧化性。
a 、与金属反应(Au 、Pt 除外),浓硝酸的还原产物一般是NO 2,稀硝酸的还原产物一般是NO 。
硝酸无论与何种金属反应都不产生H 2。
浓硝酸与铜反应 稀硝酸与铜反应 b 、常温下,浓硝酸可使Fe 、Al 钝化。
故可用铁、铝容器运输冷的酸。
c 、浓硝酸也能与碳、硫、磷等非金属单质反应,一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。
d 、浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3组成的混合物称为王水,氧化性比硝酸强,能溶解金、铂等金属。
备注:浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑(酸性、脱水性) 浓硝酸使石蕊试液先变红后腿色(酸性、强氧化性)疑难精讲:知识点一:浓、稀硫酸的比较及反应规律1.浓、稀硫酸的比较与鉴别探究讨论:稀硫酸—弱氧化性—可与活泼金属反应,生成H 2—氧化性由H +体现.浓硫酸—强氧化性—加热时可与绝大多数金属和某些非金属反应,通常生成O 2—氧化性由S (+6)体现.2.硫酸跟金属反应的一般规律(1)稀硫酸跟金属活动性顺序中氢前面的金属反应放出H2,跟氢后面的金属不反应.(2)在常温下冷的浓硫酸遇铁、铝因发生“钝化”而停止反应,但加热却剧烈反应.(3)Au、Pt跟浓、稀硫酸均不发生反应.3.SO42-的检验(1)检验:SO42-时要防止其他离子的干扰。
①Ag+干扰:先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-===AgCl↓。
②CO32-、SO42-干扰:因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。
因此检验SO42-时,必须用酸酸化(不能用HNO3酸化)。
例如:BaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ba2+。
知识点二:金属和硝酸反应的有关规律探究讨论:1.金属和硝酸反应的一般通式金属+浓硝酸金属硝酸盐+NO2 +H2O金属+稀硝酸金属硝酸盐+NO +H2O2.反应规律(1)金属与硝酸反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO。
(2)铁与稀硝酸反应,先生成Fe(NO3)3,若Fe过量,Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。
(3)铜与浓HNO3反应,若Cu过量,开始时硝酸的还原产物为NO2,随着反应的进行,浓HNO3变稀,硝酸的还原产物为NO,最终应得到NO2和NO的混合气体。
3.计算方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO3-的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
(2)电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
(3)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO3- 在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。
知识点三:氧化性酸和酸的氧化性的区别所谓氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸,如浓H2SO4、HNO3等,由于其中S+6、N+5易获得电子,表现出很强的氧化性;而盐酸、氢硫酸、H2CO3、H3PO4等酸根部分不能或不易获得电子,所以它们是非氧化性酸。
在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出H+,H+在一定条件下可获得电子形成H2,从这一点看,酸都具有氧化性,这是H+的氧化性,它和氧化性酸中中心元素处于高价态易获得电子具有的氧化性是不同的。
区别上述两个概念的关键在于:酸根部分易得电子→有氧化性→氧化性酸;酸电离出H+→有氧化性→酸的氧化性。
典题精练:题型一:硫酸、硝酸性质的考查例1:对下列事实的解释错误的是A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质,说明浓硫酸具有脱水性.B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定.C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应.D CuSO+H S=CuS+H SO.反应↓能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫4224酸.答案:选C解析:A.解释正确.浓硫酸具有脱水性,可以把化合物中H和O以2∶1比例脱出,所以向蔗糖中加浓硫酸会发黑,此过程又叫蔗糖的碳化.B.解释正确.浓硝酸在光照下颜色变黄,是因为硝酸见光分解,生成的NO2溶于硝酸溶液呈黄色。
工业制浓盐酸发黄的原因,是因为其中含有Fe3+。
C.解释错误.正确解释为铝、铁与浓硝酸、浓硫酸常温下会发生钝化,在金属表面形成致密的氧化膜.D.解释正确.既不能溶于稀硫酸,也不可溶于水的物质,中学阶段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。
【跟踪训练】1.浓硝酸与下列物质反应,其中硝酸既表现酸性又表现氧化性的是()A.Cu2OB.CuOC.Fe2O3D.Fe(OH)3题型二:浓硫酸性质的考查例2:某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如下图所示的装置进行有关实验.回答:(1)装置A中发生的化学反应方程式为_______________________________(2)装置D中试管口放置的棉花应浸有一种溶液,这种溶液是________,其作用是______________________.(3)装置B的作用是贮存多余的气体.当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是____________________________.B中应放置的液体是________(填字母).a.水 b.酸性KMnO4溶液 c.浓溴水d.饱和NaHSO3溶液(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_________②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)a.铁粉b.BaCl2溶液 c.银粉d.Na2CO3溶液答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)=== CuSO4+SO2↑+2H2O(2)NaOH溶液吸收SO2气体(3)广口瓶B中液体被压入到漏斗中 d(4)①稀硫酸不与铜发生反应②a、d解析:(1)Cu与浓H2SO4发生反应的方程式为Cu+2H2SO4(浓)== CuSO4+SO2↑+2H2O.(2)为防止过量的SO2逸入空气污染环境,所以D中试管口放置的棉花应浸有NaOH溶液,其目的是用来吸收SO2.(3)由于余热的作用,A处仍有SO2气体产生,因此B中气体压强增大,液面下降,漏斗中液面上升,这就要求SO2应难溶于B中的液体,故所盛液体为饱和NaHSO3溶液.(4)因为稀H2SO4与Cu不反应,所以当Cu与浓H2SO4反应到一定程度,反应就结束了,但仍有一定量的余酸和铜片,为证明有余酸存在,可加入铁粉(产生无色气体),也可加入Na2CO3溶液(产生无色气体),BaCl2和Ag粉无法证明有稀H2SO4存在.【跟踪训练】2.关于浓H2SO4、稀H2SO4的叙述中正确的是()A.浓H2SO4、稀H2SO4都难挥发B.浓H2SO4、稀H2SO4都有氧化性,故浓H2SO4、稀H2SO4都是氧化性的酸C.浓H2SO4、稀H2SO4在加热时都能与铜反应D.浓H2SO4、稀H2SO4在常温下都能用铁制容器贮存当堂检测:1.下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是()A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化2.有关硫酸的下列化学反应中,不是表现硫酸氧化性的是()A.浓硫酸与铝的反应B.浓硫酸与木炭的反应C.稀硫酸与锌的反应D.稀硫酸与纯碱的反应3.下列化学方程式或离子方程式正确的是()A.常温下,将铁片置于浓硝酸中:Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OB.向氯化铵的稀溶液中加入少量NaOH:NH4++OH-=NH3↑+H2OC.向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2:Ba2++SO42-=BaSO4↓D.向浓硝酸中加入铜片:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O4.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后,溶液的颜色应该是()A.颜色变浅B.逐渐加深C.没有改变D.变棕黄色5.检验某未知溶液中是否含有SO42-的下列操作中,合理的是()A.先加硝酸酸化,再加氯化钡溶液B.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液C.先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液 D.先加盐酸酸化,再加硝酸钡溶液。