2018-2019版化學新學案人教通用版講義：第四章 第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸 第2課時

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第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．吸水性(1）濃硫酸可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。（2)常用盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥某些氣體（如H2、Cl2、SO2等)，不能干燥堿性氣體(如NH3等）和強還原性氣體（如H2S等)。2．脫水性(1）濃硫酸可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。（2）濃硫酸脫水性實驗如圖所示：①現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀固體，放出有刺激性氣味的氣體，品紅溶液褪色。②結(jié)論：濃硫酸具有脫水性,且能氧化碳單質(zhì)，同時自身被還原為二氧化硫。3．強氧化性(1）與金屬銅的反應①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；冷卻后,將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{色。②銅與濃硫酸反應的化學方程式Cu＋2H2SO4（濃）eq\o（=，\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。（2)與鐵、鋁的反應常溫下，鐵、鋁表面被濃硫酸氧化為致密的氧化膜而鈍化，從而阻止了酸與內(nèi)層金屬的進一步反應,所以常溫下可以用鐵、鋁制容器來盛裝濃硫酸。（3)與非金屬的反應濃硫酸與木炭反應的化學方程式：C＋2H2SO4(濃)eq\o(=，\s\up7(△））CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。濃硫酸的強氧化性（1）濃硫酸能與大多數(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。但在常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁鈍化.（2)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。例1下列關于濃硫酸的敘述正確的是（）A．濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B．藍色膽礬晶體滴加濃硫酸時變?yōu)榘咨腆wC．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D．常溫下，濃硫酸不與鐵、鋁反應，所以可以用鐵、鋁制容器盛裝濃硫酸答案B解析濃硫酸具有脫水性，使蔗糖中H、O元素以水的形式脫出,而使蔗糖炭化變黑，與吸水性無關，A錯誤；濃硫酸具有吸水性，能吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水，可以使藍色的膽礬晶體失水變?yōu)榘咨w，B正確；濃硫酸是一種酸，能和氨氣反應，故不能干燥氨氣，C錯誤；由于濃硫酸的氧化性很強，常溫下，鐵和鋁的表面被氧化為致密的氧化膜，D錯誤。例2關于濃硫酸與銅的反應，下列敘述正確的是（)A．在反應中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B．此反應屬于復分解反應C．在反應中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D．每1mol銅參加反應就有2mol硫酸被還原，同時生成1mol二氧化硫答案C思維啟迪(1）濃硫酸與金屬反應時,既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性,而與非金屬反應時，只表現(xiàn)強氧化性。（2)濃硫酸與不活潑金屬反應時，隨著反應的進行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，就不再與不活潑金屬反應。（3)濃硫酸與活潑金屬（如鋅)反應時,開始濃硫酸表現(xiàn)其強氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r，則產(chǎn)生的氣體為氫氣。二、硝酸的性質(zhì)1．硝酸的強氧化性（1）與金屬Cu的反應①濃硝酸與銅反應的化學方程式：Cu＋4HNO3(濃）=Cu(NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。②稀硝酸與銅反應的化學方程式:3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。（2)與非金屬單質(zhì)的反應①濃硝酸將木炭氧化成二氧化碳的化學方程式：C＋4HNO3(濃)eq\o（=，\s\up7(△)）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。②濃硝酸將硫氧化成硫酸的化學方程式：S＋6HNO3（濃）eq\o（=，\s\up7(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。2．不穩(wěn)定性(1）硝酸不穩(wěn)定,易分解，其化學方程式：4HNO3eq\o（=，\s\up7（△或光照)）2H2O＋4NO2↑＋O2↑。(2)實驗室中濃硝酸顯黃色的原因:濃硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。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。硝酸的濃度越大，反應溫度越高,其氧化性越強。（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1∶3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。例3(2018·咸陽市高一期末）下列關于硝酸的敘述正確的是（）A．常溫下，濃硝酸可以使金屬鎂鈍化B．稀硝酸與活潑金屬反應主要放出氫氣C．濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑D．室溫下，銅能與濃硝酸反應，不能與稀硝酸反應答案C解析常溫下，濃硝酸可以使鐵、鋁金屬發(fā)生鈍化，而鎂不能鈍化，A錯誤；稀硝酸具有強氧化性，與活潑金屬反應主要還原產(chǎn)物為含氮元素的物質(zhì)，不能得到氫氣，B錯誤；濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑，C正確；室溫下，銅與濃硝酸、稀硝酸均反應,只是反應的速度及還原產(chǎn)物不同，D錯誤。例40.3molCu和含1。2molHNO3的濃硝酸，充分反應后,生成NO2的量為(）A．0。2mol B．0。6molC．小于0.6mol D．大于0.6mol答案C解析因銅與濃硝酸反應：Cu＋4HNO3(濃)=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應的進行，濃硝酸變稀，稀硝酸與銅反應：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,所以放出的NO2小于0.6mol.1．判斷正誤(正確的打“√",錯誤的打“×”)(1)濃硫酸有脫水性，所以可用濃硫酸作干燥劑（）（2)1L18。4mol·L－1濃硫酸與足量銅反應，生成9.2mol二氧化硫氣體(）（3)稀硝酸溶解Fe(OH)2時，生成Fe（NO3)2和H2O（）(4）濃硝酸應盛放在帶有玻璃塞的棕色試劑瓶中(）(5)與濃硫酸類似,濃硝酸與銅反應時，反應到一定程度，即使二者都有剩余,反應也會停止(）(6）蘸有濃氨水的玻璃棒放在某酸濃溶液的瓶口,出現(xiàn)白煙，確認是濃硝酸(）（7）常溫下,銅與濃硫酸不反應的原因是鈍化()（8）碳、銅與濃硝酸反應時，濃硝酸均只表現(xiàn)強氧化性()(9）稀釋濃硫酸、濃硝酸時都應將濃硫酸或濃硝酸沿器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌（)（10)濃硫酸、濃硝酸敞口放置于空氣中，濃度都變稀，其原理相同（)答案（1）×（2)×(3）×（4）√（5）×(6)×（7）×（8）×（9）×(10）×2．濃硫酸與下列物質(zhì)作用時，只表現(xiàn)強氧化性的是()A．藍色硫酸銅晶體 B．木材炭化C．紅熱木炭 D．氧化鋁答案C解析濃硫酸具有吸水性，能使藍色硫酸銅晶體變?yōu)榘咨勰?；濃硫酸使木材炭化表現(xiàn)的是脫水性;濃硫酸與紅熱的木炭反應生成二氧化碳、二氧化硫和水，濃硫酸只表現(xiàn)其強氧化性，濃硫酸與氧化鋁反應表現(xiàn)的是酸性。3．實驗室貯存下列物質(zhì)的溶液時,必須用棕色瓶的是(）①濃硝酸②濃硫酸③濃鹽酸④硝酸銀溶液A．①④B．②③C．①③D．②④答案A解析見光易分解的物質(zhì)保存在棕色瓶，如：濃硝酸、硝酸銀、溴化銀、氯水等。4．從降低成本和減少環(huán)境污染的角度考慮,制取硝酸銅最好的方法是()A．銅和濃硝酸反應B．銅和稀硝酸反應C．氧化銅和稀硝酸反應D．氯化銅溶液和硝酸銀溶液反應答案C解析有關反應的化學方程式：Cu＋4HNO3（濃)=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu（NO3)2＋2NO↑＋4H2O;CuO＋2HNO3(稀)=Cu（NO3)2＋H2O；CuCl2＋2AgNO3=Cu（NO3）2＋2AgCl↓;由上述化學方程式可知,制取硝酸銅的最好方法是用氧化銅與稀硝酸反應，既節(jié)約原料(硝酸),又不污染環(huán)境.硝酸銀成本太高，不宜用于制取硝酸銅。5．銅跟1mol·L－1的硝酸反應,若c(NOeq\o\al（－，3))下降0.2mol·L－1，則c(H＋）下降(）A．0。2mol·L－1 B．0.4mol·L－1C．0.6mol·L－1 D．0。8mol·L－1答案D解析銅跟1mol·L－1的硝酸反應的離子方程式為8H＋＋2NOeq\o\al（－,3）＋3Cu=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，消耗的H＋和NOeq\o\al(－，3)的物質(zhì)的量之比為8∶2＝4∶1，它們濃度的變化量之比是4∶1。6．實驗室中常用銅和稀硝酸反應制取一氧化氮：(1）該反應的化學方程式是_________________________________________。(2）反應中被還原的元素是______,氧化產(chǎn)物是______。（3)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是________,硝酸所表現(xiàn)的性質(zhì)是______________.答案(1)3Cu＋8HNO3(稀）=3Cu（NO3)2＋2NO↑＋4H2O(2)氮元素硝酸銅(3）2∶3強氧化性和酸性解析銅與稀硝酸反應的化學方程式：3Cu＋8HNO3（稀)=3Cu（NO3)2＋2NO↑＋4H2O,該反應中氮元素的化合價從＋5價降為＋2價，氮元素被還原，硝酸是氧化劑；銅元素的化合價從0價升高為＋2價，銅為還原劑，氧化產(chǎn)物是硝酸銅；3mol銅失去的電子數(shù)與2mol硝酸得到的電子數(shù)相同，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3，此反應中硝酸既表現(xiàn)其強氧化性,又表現(xiàn)其酸性.[對點訓練］題組一硫酸的性質(zhì)1．向濃鹽酸中加入濃硫酸時，會有白霧生成。下列敘述與該現(xiàn)象無關的是(）A．濃硫酸具有脫水性B．濃硫酸具有吸水性C．濃鹽酸具有揮發(fā)性D．氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而降低答案A解析濃硫酸加入濃鹽酸中，濃硫酸吸收水分并放出大量的熱，使溶液的溫度升高，加快了HCl的揮發(fā).2．下列氣體既能用濃硫酸又能用堿石灰干燥的是（）A．Cl2 B．COC．SO2 D．NH3答案B解析濃硫酸具有吸水性,常用作氣體的干燥劑,但不能干燥堿性氣體（如氨氣）、某些還原性氣體（如硫化氫、碘化氫、溴化氫等)；堿石灰(氧化鈣和氫氧化鈉的混合物)是一種常用的堿性干燥劑,不能干燥酸性氣體(如二氧化碳、二氧化硫、氯氣等)。3．下列有關H2SO4的敘述正確的是()A．濃H2SO4與銅片共熱的反應中，濃H2SO4既表現(xiàn)出強氧化性,又表現(xiàn)出酸性B．濃H2SO4與金屬活動性順序中氫后面的金屬反應生成的氣體一般為SO2，與氫前面的金屬反應生成的氣體一般為H2C．常溫下，鐵或鋁不與濃H2SO4反應,所以可用鐵或鋁制的容器貯存濃H2SO4D．濃H2SO4是不揮發(fā)性強酸，氫硫酸是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃H2SO4與FeS反應制取H2S氣體答案A解析濃H2SO4與Cu片共熱,反應的化學方程式為2H2SO4（濃）＋Cueq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，由反應式可知，若2molH2SO4參加反應,其中1molH2SO4作氧化劑，使Cu氧化,本身被還原為SO2,另外1molH2SO4起酸的作用，故A項正確；在濃硫酸中存在的是H2SO4分子，其分子中＋6價的硫易得到電子，它把金屬氧化的同時本身被還原為硫的低價化合物SO2，即使是遇到活潑金屬如Zn、Fe等也是如此，故B項錯誤;常溫下鐵或鋁不是不與濃H2SO4反應,而是發(fā)生鈍化，故C項錯誤；濃H2SO4有強氧化性，H2S有強還原性，前者能把后者氧化，得不到H2S氣體，故D項錯誤。4．5mL物質(zhì)的量濃度為18mol·L－1的硫酸中加入足量銅片并加熱，充分反應.下列說法正確的是（）A．有0.09mol的硫酸被還原B．有0。045mol的硫酸被還原C．充分反應后體系無硫酸剩余D．消耗的銅的質(zhì)量一定小于2。88g答案D解析濃硫酸與銅可發(fā)生氧化還原反應,而稀硫酸與銅不發(fā)生反應。濃硫酸與銅反應時，隨著反應進行，硫酸逐漸消耗，其濃度也逐漸下降，當硫酸由濃變稀時反應就會停止。因此，參加反應的硫酸實際量要比理論計算值小.據(jù)題n(H2SO4)＝0。005L×18mol·L－1＝0.09mol，參加反應的硫酸n（H2SO4)＜0.09mol,被還原的硫酸小于0。045mol，參加反應的銅小于2.88g。5．區(qū)別濃硫酸和稀硫酸，既簡單又可靠的方法是（)A．常溫下與銅片反應 B．與石蕊溶液反應C．用玻璃棒各蘸少許溶液涂在紙上 D．加入鋅片看是否有氣體生成答案C解析常溫下濃硫酸和稀硫酸都不能與Cu反應；鋅與濃硫酸反應產(chǎn)生SO2,與稀硫酸反應產(chǎn)生H2，可以區(qū)別，但不是最簡單的方法;C項利用濃硫酸有脫水性而稀硫酸沒有脫水性來區(qū)分兩種溶液，較簡單。6．實驗室常用下圖裝置進行銅與濃硫酸反應的實驗。下列有關實驗現(xiàn)象的描述或試劑的選用錯誤的是()A．甲試管內(nèi)溶液變?yōu)樗{色B．乙試管中品紅溶液紅色褪去C．棉花上噴入的溶液可能為氫氧化鈉溶液D．棉花上噴入的溶液可能為飽和碳酸鈉溶液答案A解析濃硫酸與銅反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，因為濃硫酸具有強吸水性，甲試管中生成的硫酸銅為白色固體,而不是藍色溶液;生成的二氧化硫有漂白性使品紅溶液褪色；二氧化硫為酸性氣體，可用堿性溶液（如氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等）吸收。題組二硝酸的性質(zhì)7．下列關于硝酸的說法不正確的是()A．濃硝酸是一種易揮發(fā)的液體混合物B．濃硝酸在空氣中敞口放置,因吸收水蒸氣而濃度減小C．濃硝酸不穩(wěn)定，易分解生成二氧化氮、氧氣和水D．常溫下，濃硝酸常保存在棕色試劑瓶中答案B解析濃硝酸是一種易揮發(fā)的液體混合物，在空氣中敞口放置,其濃度會不斷減小;濃硝酸不具有吸水性，濃硝酸不穩(wěn)定，見光易分解生成二氧化氮、氧氣和水，所以濃硝酸常保存在棕色試劑瓶中。8．下列關于硝酸的認識中,正確的是(）A．濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性B．濃硝酸與金屬反應不產(chǎn)生氫氣，而稀硝酸與金屬反應可置換出氫氣C．因常溫下鋁和鐵不與濃硝酸反應，所以濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中D．硝酸與金屬反應時，只表現(xiàn)出氧化性答案A解析濃、稀硝酸都有氧化性,與金屬反應不產(chǎn)生氫氣;在與金屬反應時，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性；濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中，因為鋁和鐵在冷濃硝酸中鈍化。9．將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應,下列敘述正確的是(）A．反應劇烈程度：兩者相同B．消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多,后者少C．反應生成氣體的顏色:前者淺,后者深D．反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少答案B解析同質(zhì)量的銅分別和過量濃、稀硝酸反應，濃硝酸反應的更劇烈,A錯誤；銅和濃、稀硝酸反應的方程式分別為①4HNO3(濃）＋Cu=Cu（NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,②8HNO3（稀）＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①產(chǎn)生紅棕色氣體，②產(chǎn)生無色氣體，C錯誤;由于參加反應的銅的質(zhì)量相同，且兩反應中還原劑都是銅，反應后銅的價態(tài)又相同,所以反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等，D錯誤；1molCu和濃硝酸反應消耗4mol硝酸，1molCu和稀硝酸反應消耗eq\f（8,3)mol硝酸，同質(zhì)量的銅和過量濃硝酸、稀硝酸反應時,消耗的濃硝酸多,B正確。10．將2。56g銅和一定量的濃硝酸反應，隨著銅的不斷減少，反應生成氣體的顏色逐漸變淺，當銅反應完畢時，共收集到氣體1.12L(標準狀況)，則反應中消耗硝酸的物質(zhì)的量為（）A．0。05mol B．1molC．1。05mol D．0。13mol答案D解析有關反應的化學方程式：Cu＋4HNO3(濃）=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3（稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。被還原硝酸的物質(zhì)的量＝1。12L÷22。4L·mol－1＝0。05mol，生成硝酸銅的物質(zhì)的量＝mol.11．將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯反應，但加入某鹽后，發(fā)現(xiàn)銅粉質(zhì)量逐漸減少，該鹽是（）A．硫酸亞鐵 B．硫酸鋅C．硝酸鉀 D．氯化鈉答案C解析在酸性溶液中，硝酸鹽中NOeq\o\al(－，3)與H＋相當于HNO3，具有氧化性，能把銅氧化生成硝酸銅和NO，選項C符合題意。12．把二氧化硫通入硝酸鐵溶液中，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，但立即又變?yōu)辄S色,此時若滴入氯化鋇溶液,則會產(chǎn)生白色沉淀。在上述一系列變化過程中，最終被還原的是()A．SO2B．NOeq\o\al（－，3)C．Fe3＋D．Fe2＋答案B解析有關反應的方程式:SO2＋2Fe3＋＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al（2－，4)，3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al（－,3）=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。此時滴入氯化鋇溶液,可生成不溶于稀硝酸的硫酸鋇白色沉淀。上述反應中Fe3＋先被SO2還原成Fe2＋，F(xiàn)e2＋又將NOeq\o\al（－，3)還原為NO.［綜合強化］13．實驗室常用下列裝置來進行銅跟濃硫酸反應等一系列實驗.（1）判斷銅與濃硫酸反應有二氧化硫生成所依據(jù)的現(xiàn)象是_____________________。（2)甲裝置中發(fā)生的主要反應的化學方程式是_________________________________________________________________________________________________。（3)裝置乙中試管口放有一團浸有飽和碳酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液的棉花，請寫出二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式__________________________________________.（4）該反應中若有3.2g銅參加反應，則被還原硫酸的物質(zhì)的量為________。(5)含有0。2mol硫酸的濃硫酸,在加熱時能否溶解6.4g銅，結(jié)論和理由是________________________________________________________________________。答案(1)乙中品紅溶液褪色(2)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o（=,\s\up7（△)）CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3）2OH－＋SO2=SOeq\o\al（2－,3)＋H2O（4)0.05mol（5）溶解銅的質(zhì)量小于6.4g,隨反應的進行，濃硫酸的濃度減小，變?yōu)橄×蛩岵辉倥c銅反應解析由Cu＋2H2SO4（濃)eq\o(=,\s\up7(△）)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知,被還原硫酸的物質(zhì)的量＝3.2g÷64g·mol－1＝0。05mol，0。2mol硫酸完全反應時需銅的質(zhì)量＝0。2mol÷2×6