時 硫酸和硝酸的氧化性知識點歸納及例題解析

1、第2課時硫酸和硝酸的氧化性學習目標定位1.通過濃硫酸、硝酸分別與不活潑金屬、非金屬的反應，認識濃硫酸、硝酸的強氧化性。2.通過比較濃硫酸與稀硫酸，濃硝酸與稀硝酸性質(zhì)的差異，認識濃度、反應條件對反應產(chǎn)物的影響。 一濃硫酸的特性1.將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其質(zhì)量的變化是增大，變化的原因是濃硫酸能吸收空氣中的水蒸氣。若將一瓶濃鹽酸(或濃硝酸)敞口放置在空氣中，其質(zhì)量的變化是減小，原因是濃鹽酸(或濃硝酸)易揮發(fā)，溶質(zhì)減少。2.將一定量的蔗糖放入小燒杯中，加入濃硫酸，觀察到的現(xiàn)象是白色蔗糖變黑、體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的炭，并放出有刺激性氣味的氣體，發(fā)生反應的化學方程式是C12H22O111

2、2C11H2O。3.按表中圖示裝置完成實驗，將有關(guān)反應現(xiàn)象及實驗結(jié)論填入表中：實驗操作實驗現(xiàn)象a試管中銅絲表面變黑，有氣泡逸出；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{色。實驗結(jié)論Cu和濃H2SO4反應的化學方程式為Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O歸納總結(jié)濃硫酸的特性(1)吸水性：濃硫酸可以吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。在實驗室里常用濃硫酸作干燥劑。(2)脫水性：濃硫酸可以使有機化合物中的氫、氧元素按水的組成從有機物中“脫離”出來，結(jié)合生成水分子。(3)強氧化性濃硫酸能與

3、大多數(shù)金屬反應，生成高價態(tài)金屬的硫酸鹽，本身一般被還原為SO2。常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁鈍化。濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為SO2。1.濃硫酸具有A.強酸性，B.強氧化性，C.高沸點、難揮發(fā)性，D.脫水性，E.吸水性等性質(zhì)。以下過程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？請將答案的字母分別填入括號中。(1)用NaCl固體和濃H2SO4在加熱條件下制氯化氫氣體()(2)用磷礦物主要成分是Ca3(PO4)2和硫酸反應制磷酸()(3)濃硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等氣體()(4)常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸()(5)膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉

4、末()(6)不能用濃硫酸干燥HBr、HI和H2S等氣體()(7)濃硫酸使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅后變黑()答案(1)C(2)A(3)E(4)B(5)E(6)B(7)AD解析(1)濃硫酸具有高沸點、難揮發(fā)性，氯化氫氣體易揮發(fā)。(2)磷酸是高沸點的中強酸，利用強酸與弱酸鹽反應制弱酸的原理制磷酸。(3)濃硫酸吸收混在上述氣體中的雜質(zhì)水蒸氣。(4)常溫下，濃硫酸和鋁、鐵反應，在金屬表面生成一層薄而致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬和濃硫酸繼續(xù)反應。(5)濃硫酸吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水，使之變成無水硫酸銅白色粉末。(6)濃硫酸具有強氧化性，而HBr、HI、H2S具有強還原性。(7)濃硫酸既具有酸的通性，可使

5、酸堿指示劑變色，又具有脫水性，可使有機物炭化。2.實驗證明銅在低溫下不能和O2發(fā)生反應，也不能和稀硫酸共熱發(fā)生反應，但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并不斷地通入空氣來制取CuSO4溶液的。銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生的一系列化學反應的方程式為_。利用銅和濃H2SO4在加熱條件下也能制備CuSO4溶液，其化學方程式為_。以上兩種方法哪種好？_，原因是_。答案2CuO22CuO、CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2OCu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O第一種方法好制得相同質(zhì)量的產(chǎn)品，第一種方法消耗的硫酸少，第二種方法生成SO2，會造成大氣污染，第一種方法節(jié)約能源解析在稀硫酸存在的條件下，Cu

6、與O2反應后的生成物迅速溶解在熱的稀硫酸中生成CuSO4；第二種方法是在加熱條件下銅與濃硫酸反應，濃H2SO4會被還原為SO2，其利用率降低且生成的氣體有毒。二硝酸的氧化性1.硝酸中氮元素的化合價為5價，根據(jù)在化學反應中氮元素化合價可能的變化，分析判斷硝酸具有強氧化性。能與大多數(shù)金屬反應，寫出下列反應的化學方程式：(1)濃硝酸與銅反應，被還原為NO2：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O。(2)稀硝酸與銅反應，被還原為NO：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。2.硝酸能與非金屬單質(zhì)反應，寫出下列反應的化學方程式：(1)濃硝酸將木炭氧化成二氧化碳：C4HN

7、O3(濃)CO24NO22H2O。(2)濃硝酸將硫氧化成硫酸：S6HNO3(濃)=H2SO46NO22H2O。歸納總結(jié)硝酸具有強氧化性(1)能將大多數(shù)金屬(如銅等)氧化成高價態(tài)金屬的硝酸鹽，濃硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。(2)常溫下，濃硝酸能使鐵(鋁)發(fā)生鈍化，這是因為濃硝酸將鐵、鋁容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加熱條件下，可破壞氧化膜，從而使反應繼續(xù)進行。(3)王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比13的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。(4)濃HNO3與非金屬反應，還原產(chǎn)物一般是NO2，而非金屬一般被氧化成最高價氧化物或相應的最高價含氧酸。3.物質(zhì)氧化性、還原性的強弱，不

8、僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與物質(zhì)的濃度和反應溫度有關(guān)。下列各組物質(zhì)在反應中的產(chǎn)物與物質(zhì)的濃度有關(guān)的是()Cu與HNO3溶液Cu與FeCl3溶液Zn與H2SO4溶液Fe與HCl溶液A. B.C. D.答案A解析本題考查物質(zhì)氧化性和還原性的影響因素。銅與濃硝酸反應生成NO2，與稀硝酸反應生成NO，硝酸氧化性的強弱與濃度有關(guān)；銅與氯化鐵溶液反應，與濃度和溫度無關(guān)，產(chǎn)物唯一；鋅與硫酸反應：稀硫酸生成氫氣，濃硫酸則生成二氧化硫，硫酸氧化性的強弱與其濃度有關(guān)；鐵與鹽酸反應只生成氯化亞鐵和氫氣。4.在下列反應中，HNO3既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是()A.H2S2HNO3=S2NO22H2OB.CuO2HN

9、O3=Cu(NO3)2H2OC.4HNO34NO2O22H2OD.3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O答案D解析A中HNO3只表現(xiàn)氧化性；B中HNO3只表現(xiàn)酸性；C中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性。1.關(guān)于濃硫酸與Cu反應的敘述正確的是()A.在反應中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B.該反應中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為12C.在反應中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D.每1 mol銅參加反應就有2 mol濃硫酸被還原，同時生成2 mol SO2答案C解析該反應的化學方程式為Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O，分析反應前后元

10、素化合價的變化可知，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性，該反應為氧化還原反應，在該反應中，每2 mol H2SO4參加反應只有1 mol H2SO4被還原，因此還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為11。2.下列關(guān)于硝酸說法正確的是()A.硝酸與金屬反應，主要是5價氮得電子B.與金屬反應時，稀硝酸可能被還原為更低價態(tài)，則稀硝酸氧化性強于濃硝酸C.硝酸電離出H離子，能被Zn、Fe等金屬還原成H2D.常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，會產(chǎn)生大量紅棕色氣體答案A解析硝酸與金屬反應，主要是5價氮得電子，生成氮的低價化合物，一般不生成氫氣；濃HNO3比稀HNO3氧化性強，根據(jù)Cu與濃HNO3和稀HNO3的反應劇

11、烈程度可以證明；常溫下鐵遇到濃硝酸發(fā)生鈍化，不會生成大量紅棕色氣體。3.下列對于硝酸的認識，不正確的是()A.濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.銅與硝酸的反應屬于置換反應C.金屬與硝酸反應不能制取氫氣D.可用鐵或鋁制容器盛裝冷的濃硝酸答案B解析硝酸是氧化性酸，且濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，A正確；銅與濃、稀硝酸反應的還原產(chǎn)物分別是NO2和NO，沒有單質(zhì)生成，故不屬于置換反應，B錯誤；硝酸是氧化性酸，金屬與硝酸反應均不產(chǎn)生H2，而生成水，C正確；鐵或鋁遇冷濃硝酸鈍化，故可用鐵或鋁制容器盛裝冷的濃硝酸，D正確。4.各取0.1 mol Cu分別投入足量的下列酸中(必要時可加熱)：濃硫酸、濃硝酸、稀硫酸、稀

12、硝酸，充分反應后在相同條件下得到的氣體體積由大到小的順序是()A. B.C. D.答案B解析由于Cu的物質(zhì)的量一定，則與足量的不同酸反應時失電子總量相等。產(chǎn)生1 mol氣體得電子數(shù)：濃硫酸SO2,2 mol電子；濃硝酸NO2,1 mol電子；Cu與稀硫酸不反應；稀硝酸NO,3 mol電子，則產(chǎn)生氣體體積由大到小的順序為。5.某課外活動小組的同學，在實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗中，甲同學認為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫，而乙同學認為除二氧化硫氣體外，還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗證甲、乙兩位同學的判斷是否正確，丙同學設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：(1)上

13、述反應中生成二氧化硫的化學方程式為_。(2)乙同學認為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是_。(3)丙同學在安裝好裝置后，必須首先進行的一步操作是_。(4)A中加入的試劑可能是_，作用是_；B中加入的試劑可能是_，作用是_；E中加入的試劑可能是_，作用是_。(5)可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現(xiàn)象是C中：_，D中：_。如果去掉裝置B，還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣？_(填“能”或“不能”)，原因是_。答案(1)Zn2H2SO4(濃)ZnSO4SO22H2O(2)當Zn與濃H2SO4反應時，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應可產(chǎn)生H2(3)檢查裝置的氣密性(4)品紅溶液檢驗SO2濃H2S

14、O4吸收水蒸氣堿石灰防止空氣中水蒸氣進入D中(5)黑色(CuO)變成紅色(Cu)白色粉末變成藍色不能因為混合氣體中含H2O，會干擾H2的檢驗解析本題對Zn與濃H2SO4反應的產(chǎn)物進行兩種推測，而后設計裝置進行驗證。設計時既要驗證有無SO2生成，又要驗證有無H2生成。驗證SO2，可用品紅溶液，驗證H2可利用它的還原性，在加熱條件下讓氣體通過CuO，再通過無水硫酸銅，同時必須注意驗證H2時，應考慮空氣中的水蒸氣和從洗氣裝置中帶出的水蒸氣對氫氣檢驗的干擾。6.(1)在濃硝酸中放入銅片：開始時反應的化學方程式為_，實驗現(xiàn)象為_。若銅有剩余，則反應將要結(jié)束時反應的化學方程式為_。待反應停止后，再加入少量

15、25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是_。(2)若1.92 g Cu粉與一定量濃HNO3反應，當Cu完全反應時，收集到標準狀況下1.12 L氣體，則消耗硝酸_ mol，生成NO2_ mol。(3)若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取CuSO4溶液，則混酸中硫酸與硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為_。答案(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O銅片逐漸消失，溶液逐漸變綠，有紅棕色氣體逸出3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O加入稀硫酸后，H與原溶液中的NO構(gòu)成強氧化性的條件，又能與過量的Cu反應(2)0.110.015(3)32解析(1)隨反應的進行，硝酸的濃度減小，停止反應時溶液中存在Cu(NO3)2，再加稀H2SO4，則溶液中的NO在酸性條件下將剩