第2课时 硫酸和硝酸的氧化性
基础知识梳理
一 浓硫酸的特性
1．将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量的变化是增大，变化的原因是浓硫酸能吸收空气中的水蒸气。若将一瓶浓盐酸(或浓硝酸)敞口放置在空气中，其质量的变化是减小，原因是浓盐酸(或浓硝酸)易挥发，溶质减少。
2．将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸，观察到的现象是白色蔗糖变黑、体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体，发生反应的化学方程式是C12H22O11――→浓硫酸12C＋11H2O。
3．按表中图示装置完成实验，将有关反应现象及实验结论填入表中：
实验
操作
实验
现象 a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；
b试管中的品红溶液逐渐变为无色；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色。
实验结论 Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O
[归纳总结]
浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。
(2)脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来，结合生成水分子。
(3)强氧化性
①浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2。
②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。
③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。
[活学活用]
1．浓硫酸具有A.强酸性，B.强氧化性，C.高沸点、难挥发性，D.脱水性，E.吸水性等性质。以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填入括号中。
(1)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体。( )
(2)用磷矿物[主要成分是Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸。( )
(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体。( )
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。( )
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末。( )
(6)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体。( )
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。( )
答案 (1)C (2)A (3)E (4)B (5)E (6)B
(7)AD
2．实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
利用铜和浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为________。以上两种方法哪种好？________，原因是____________________________________________。
答案 2Cu＋O2=====△2CuO CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O
第一种方法好 ①制得相同质量的产品，第一种方法消耗的硫酸少，②第二种方法生成SO2，会造成大气污染，③第一种方法节约能源
二 硝酸的氧化性
1．硝酸中氮元素的化合价为＋5价，根据在化学反应中氮元素化合价可能的变化，分析判断硝酸具有强氧化性。能与大多数金属反应，写出下列反应的化学方程式：
(1)浓硝酸与铜反应，被还原为NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
(2)稀硝酸与铜反应，被还原为NO：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
2．硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式：
(1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：C＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。
[归纳总结]
硝酸具有强氧化性
(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价态金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。
(2)常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行。
(3)王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
(4)浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。
[活学活用]
3．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质在反应中的产物与物质的浓度有关的是( )
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
A．①③ B．③④
C．①② D．①③④
答案 A
4．在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是( )
A．H2S＋2HNO3===S↓＋2NO2↑＋2H2O
B．CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O
C．4HNO3=====△4NO2↑＋O2↑＋2H2O
D．3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
答案 D
当堂检测
1．下列对浓硫酸的叙述正确的是( )
A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸
B．浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化
C．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性
D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性
答案 C
2．关于浓H2SO4与Cu反应叙述正确的是( )
A．在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性
B．此反应属于复分解反应
C．在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性
D．每1 mol铜参加反应就有2 mol浓H2SO4被还原， 同时生成2 mol SO2
答案 C
3．对于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不正确的是( )
A．冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁制的容器盛装
B．浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
C．稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
D．硫酸和硝酸都是重要的化工原料
答案 B
4．关于硝酸的说法正确的是( )
A．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子
B．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
答案 A
5．下列各物质中，常温下能持续发生反应，且产生大量气体的是( )
A．铁跟浓硫酸 B．碳跟稀硫酸C．铜跟稀盐酸 D．铁跟稀硫酸
答案 D
6．向含铜粉的硝酸亚铁溶液中滴加足量稀硫酸，下列说法正确的是 ( )
A．能反应，但不产生气体B．铜粉完全溶解C．实验过程中溶液会变色D．铜粉不会溶解
答案 C