高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第2單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物——硝酸的性質(zhì)課件 蘇教版必修1.ppt

專題4硫 氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物 硝酸的性質(zhì) 一 硝酸的物理性質(zhì) 98 以上的濃硝酸在空氣中由于揮發(fā)出hno3而產(chǎn)生 發(fā)煙 現(xiàn)象 通常叫做發(fā)煙硝酸 常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為69 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶69 的濃硝酸 一瓶水 請(qǐng)通過觀察或?qū)嶒?yàn)探究純硝酸的物理性質(zhì) 純硝酸無色液體 有刺激性氣味 易溶于水 易揮發(fā) 沸點(diǎn)83 1 硝酸的不穩(wěn)定性 二 硝酸的化學(xué)性質(zhì) 棕色瓶 并置于冷暗處 溶有少量分解生成的no2 hclo h2co3 h2so3等 濃硝酸反應(yīng)激烈 產(chǎn)生紅棕色氣體 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 cu 4hno3 濃 cu no3 2 2no2 2h2o 結(jié)論 硝酸具有強(qiáng)的氧化性 能氧化不活潑金屬 稀硝酸反應(yīng)較緩慢 產(chǎn)生無色氣體 逸至試管口變?yōu)榧t棕色 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 想一想 濃硝酸和稀硝酸的氧化性誰更強(qiáng) 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 硝酸的強(qiáng)氧化性 硝酸具有強(qiáng)的氧化性 幾乎可以使所有金屬 金 鉑除外 氧化而生成硝酸鹽 常溫下 濃硝酸使鐵 鋁等金屬鈍化 注意 硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣 氧化性 濃硝酸 稀硝酸 均比濃硫酸強(qiáng) 一般情況下 濃硝酸被還原為no2 稀硝酸被還原為no 練習(xí) 寫出硝酸與銀反應(yīng)的化學(xué)方程式 ag 2hno3 濃 agno3 no2 h2o 3ag 4hno3 稀 3agno3 no 2h2o 硝酸的強(qiáng)氧化性 1體積濃硝酸與3體積濃鹽酸的混合物叫做王水 它的氧化能力更強(qiáng) 能溶解金 au 和鉑 pt 體積比為3 1 幫你記憶 硝酸的強(qiáng)氧化性 硝酸具有強(qiáng)的氧化性 能使許多非金屬 如碳 硫 磷 某些有機(jī)物 如松節(jié)油 鋸末等 及許多低價(jià)化合物 如h2s hi hbr so2 na2so3 feso4等 氧化 思考 為什么不生成二氧化硫或亞硫酸 硝酸能把二氧化硫或亞硫酸繼續(xù)氧化 3na2so3 2hno3 3na2so4 2no h2o 練習(xí) 寫出濃硝酸與硫 稀硝酸na2so3反應(yīng)的化學(xué)方程式 3so2 2hno3 2h2o 3h2so4 2no 強(qiáng)酸性 與金屬反應(yīng) 不生成氫氣 硝酸的化學(xué)性質(zhì) 強(qiáng)氧化性 濃度越大 氧化性越強(qiáng) 氧化金屬 金 鉑除外 常溫下濃硝酸使鐵鋁鈍化 氧化非金屬 c s p等 氧化有機(jī)物 濃熱硝酸能使石蕊試液褪色 氧化低價(jià)化合物 h2s hi hbr so2 na2so3 feso4等 不穩(wěn)定性 變黃原因 如何保存 3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 三 硝酸的工業(yè)制法 氧化爐 轉(zhuǎn)化器 吸收塔 早在1913年之前 人們發(fā)現(xiàn)德國有挑起世界大戰(zhàn)的可能 便開始限制德國進(jìn)口硝石 nano3 1908年 德國化學(xué)家哈柏首先在實(shí)驗(yàn)室用氫和氮?dú)庠?00 200大氣壓下合成了氨 用氨氧化法可生產(chǎn)硝酸 進(jìn)而制造烈性炸藥tnt 這項(xiàng)工作已在大戰(zhàn)前的1913年便完成了 1914年 德國終于發(fā)動(dòng)了第一次世界大戰(zhàn) 硝酸與第一次世界大戰(zhàn) 硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法 1 反應(yīng)原理 思考 能否將反應(yīng)寫成 2nano3 固 h2so4 濃 na2so4 2hno3 為什么 2 反應(yīng)裝置 因硝酸蒸氣對(duì)橡皮塞 橡皮管有強(qiáng)腐蝕作用 故用曲頸甑制硝酸 思考 no3 應(yīng)如何檢驗(yàn) 與銅片 濃硫酸共熱 課堂反饋練習(xí) 1 分別將盛有濃鹽酸 濃硫酸 濃硝酸的燒杯露置于空氣中 其中 質(zhì)量增加的是 原因是 質(zhì)量減少的是 原因是 濃h2so4 濃h2so4吸收空氣中的水蒸氣 濃鹽酸 濃硝酸均具有揮發(fā)性 濃鹽酸 濃硝酸 2 四位學(xué)生設(shè)計(jì)了四個(gè)方案 并都認(rèn)為 如果觀察到的現(xiàn)象和自己設(shè)計(jì)的方案一致 即可確證試液中有so42 方案甲 試液白色沉淀不溶解方案乙 試液無沉淀白色沉淀方案丙 試液無沉淀白色沉淀方案丁 試液無沉淀白色沉淀試評(píng)述上述四種方案是否嚴(yán)謹(jǐn) 并說明理由 bacl2溶液 足量稀鹽酸 ba no3 2溶液 足量稀硝酸 如有ag 會(huì)有agcl白色沉淀生成 它不溶于水 不溶于酸 先加鹽酸無沉淀 排除ag 的存在 再加bacl2溶液 在酸性溶液中生成白色沉淀 證明有so42 如有so32 會(huì)被硝酸氧化成so42 加ba no3 2溶液生成白色沉淀 最佳方案 足量稀鹽酸 ba no3 2溶液 如有so32 加鹽酸生成的so2 會(huì)被加ba no3 2形成的硝酸氧化成so42 加ba no3 2溶液也會(huì)生成白色沉淀 3 某化工廠用氨氧化法制取硝酸 并進(jìn)而制取硝酸銨 已知由氨制取no的轉(zhuǎn)化率是96 no轉(zhuǎn)化為硝酸的利用率為92 則用于制取硝酸的氨占全部氨的百分?jǐn)?shù)是多少 nh3 hno3 nh4no3 nh3 hno3 1mol 1 1 0 88 100 53 nh3 nh3 nh3 no no2 hno3 nh4no3 1mol 0 88mol 1mol 0 92 0 97 0 88mol 0 88mol 0 88mol 設(shè)用于制取硝酸的氨為1mol 0 88mol 解 4 在100ml混合酸中 hno3的物質(zhì)的量濃度為0 4mol l h2so4的物質(zhì)的量濃度為0 1mol l 向其中加入1 92克銅粉并微熱 待充分反應(yīng)后 求溶液中cu2 的物質(zhì)的量濃度為多少 反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì) 0 225mol l 5 將32 64g銅與140ml一定濃度的濃硝酸反應(yīng) 銅完全溶解產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11 2l 請(qǐng)回答 1 反應(yīng)中被還原的hno3物質(zhì)的量為 2 產(chǎn)生的氣體中含有什么成分 其體積為多少 3 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后 向溶液中加人vmlamol l的naoh溶液 恰好使溶液中的cu2 全部轉(zhuǎn)化成沉淀 則原硝酸溶液的濃度為mol l 4 欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在naoh溶液中全部轉(zhuǎn)化為nano3 至少需要30 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的雙氧水g 0 5mol no 5 8l no2 5 4l 57 8 例1 用示意圖中的簡易裝置可以進(jìn)行氣體的發(fā)生和收集 1 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)如何檢驗(yàn)該裝置的氣密性 2 撥開試管a的橡皮塞 加入10毫升6mol l稀硝酸和1克薄銅片 立即將帶有導(dǎo)管的橡皮管塞塞緊試管口 反應(yīng)開始時(shí)速度緩慢 逐漸加快 請(qǐng)寫出試管a中所發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束 預(yù)期在試管a中可觀察到哪些現(xiàn)象 請(qǐng)依次逐一寫出 將b管管口浸入水槽中 用雙手緊握試管a的外壁 若導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡 松開手后 又可觀察到b管口中開成一段水柱 則說明氣密性良好 3cu 8hno3 3cu no3 2 2no 4h2o 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 銅片溶解 產(chǎn)生無色氣泡 試管a中氣體變?yōu)榧t棕色 一段時(shí)間后又變?yōu)闊o色 試管中溶液變?yōu)樗{(lán)色 4 在反應(yīng)開始時(shí) 可觀察到導(dǎo)管b中的水面先沿導(dǎo)管b慢慢上升到一定高度 此后又回落 然后的氣泡從管口冒出 試說明反應(yīng)開始時(shí) 導(dǎo)管中水面上升的原因 5 試管c收集滿氣體后 用拇指堵住管口 將管口向上 松開拇指 片刻后 再次堵住管口 將試管又倒置于水槽中 松開拇指 此時(shí)可觀察到什么現(xiàn)象 由于反應(yīng)開始時(shí)產(chǎn)生的no和試管a上部空氣中的氧氣作用生成no2 no2易溶于水并與水起反應(yīng) 使裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng)暫時(shí)減小 所以導(dǎo)管中的水面會(huì)先上升至一定高度 水進(jìn)入試管 上升到一定高度 試管中氣體的顏色由棕紅色變?yōu)闊o色 6 某同學(xué)認(rèn)為雖然收集到的氣體為no 但并不能說明反應(yīng)中一定生成no 你認(rèn)為他的理由 生成的氣體可能為no2 no2能與水反應(yīng)生成no 某同學(xué)采用下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證銅與稀硝酸的反應(yīng)生成no請(qǐng)回答下列問題 檢查裝置氣密性方法是 打開活塞o 將稀hno3從 u 形管長管一側(cè)注入 u 形管中 一直注到 關(guān)閉活塞o 用酒精燈微熱u型管短管一側(cè) 當(dāng)觀察到時(shí) 立即停止加熱 實(shí)驗(yàn)中hno3與cu均未完全反應(yīng) 在時(shí) 反應(yīng)可自行停止 如何證明氣體為no 關(guān)閉活塞o 從u型管長管一側(cè)加水 使長管液面高于斷管液面 一段時(shí)間 液面無變化 說明氣密性良好 溶液充滿左管為止 有氣泡冒出 液面脫離cu絲 將活塞打開 若無色氣體變?yōu)榧t綜色 證明無色體為no 玻爾巧藏 諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?玻爾是丹麥物理學(xué)家 第二次世界大戰(zhàn)期間 德軍即將占領(lǐng)丹麥 玻爾被迫要離