+硝酸的性質(zhì)及相關(guān)計算++課件++2022-2023學年高一下學期化學人教版(2019)必修第二冊

硝酸的性質(zhì)及相關(guān)計算第5課時硝酸性質(zhì)綜合實驗探究1.硝酸的性質(zhì)由于硝酸中的氮元素為＋5價，具有很強的非金屬性，所以硝酸具有強氧化性。(1)濃HNO3的氧化性強于稀HNO3。如稀硝酸只能使紫色石蕊溶液變紅，濃硝酸則能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色。(2)濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2，稀HNO3的還原產(chǎn)物為NO，且還原劑一般會被氧化成最高價態(tài)。特別提醒硝酸的濃度越低，還原產(chǎn)物的價態(tài)越低；金屬的活潑性越強，還原產(chǎn)物的價態(tài)越低。如較活潑的金屬鋅與稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物可能為NH4NO3。2.硝酸反應(yīng)的注意事項(2)濃硝酸與金屬反應(yīng)的過程中，濃度逐漸減小，還原產(chǎn)物有可能是NO2和NO的混合物。(3)在加熱條件下，濃硝酸可將非金屬單質(zhì)氧化為最高價態(tài)的氧化物或含氧酸。(5)硝酸與具有還原性的弱酸鹽(如Na2SO3等)、堿性氧化物、堿反應(yīng)時，優(yōu)先發(fā)生氧化還原反應(yīng)。練習1(2022·湖北宜昌高一檢測)某化學興趣小組進行有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學性質(zhì)的實驗，實驗過程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，

稀硝酸被還原為NO2B.若③中加入足量稀硫酸，則在相同條件下①中

產(chǎn)生的氣體體積比③中產(chǎn)生的氣體體積小C.③中滴加稀硫酸，銅片繼續(xù)溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強D.由上述實驗可知：Cu在常溫下既可與稀硝酸反應(yīng)，也可與稀硫酸反應(yīng)√①中發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成的硝酸銅溶液為藍色，在試管口NO與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NO2，使氣體由無色變?yōu)榧t棕色，但硝酸被還原生成的是無色的NO，A錯誤；練習2(2022·浙江吳興高一檢測)某化學學習小組采用下列裝置，對濃硝酸與木炭的反應(yīng)進行探究。檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，立即伸入三頸燒瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸燒瓶中產(chǎn)生紅棕色的氣體，裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反應(yīng)一段時間后觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，裝置D中收集到無色氣體。請回答：(1)木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學方程式是___________________________________________。＋2H2O(2)裝置B的作用是____________________。緩沖，防止溶液倒吸裝置B兩端的導氣管都剛露出橡膠塞，所以裝置B作安全瓶，作用是緩沖，防止溶液倒吸。(3)寫出裝置C中出現(xiàn)白色沉淀的離子方程式：___________________________________。Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O裝置C中氫氧化鋇過量，堿性條件下，二氧化碳和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式是Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O。(4)裝置D中的無色氣體，甲同學認為是NO，乙同學認為是O2，若不考慮裝置中原有的空氣，則乙同學的理由是________________________________(用化學方程式表示)。硝酸與金屬反應(yīng)的相關(guān)計算1.原子守恒硝酸與金屬單質(zhì)或化合物反應(yīng)，一部分以

的形式存在，另一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的物質(zhì)的量之和與反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量相等。2.得失電子守恒硝酸與金屬單質(zhì)或化合物的反應(yīng)中，HNO3得到電子的物質(zhì)的量等于金屬原子失去電子的物質(zhì)的量。3.變價金屬與硝酸的反應(yīng)如鐵與稀硝酸的反應(yīng)：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(過量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。4.硝酸和硫酸的混合酸與金屬反應(yīng)練習1(2022·黑龍江哈師大附中高一期末)物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余，則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是A.1∶4

B.1∶5

C.2∶3

D.2∶5√練習2足量銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和二氧化氮、一氧化氮的混合氣體4.48L(標準狀況)，這些氣體與一定體積的氧氣(標準狀況下)混合通入水中，所有的氣體完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸銅溶液中加入5mol·L－1的氫氧化鈉溶液，銅離子恰好完全沉淀，消耗氫氧化鈉溶液60mL，下列說法錯誤的是A.參加反應(yīng)的硝酸是0.5molB.消耗氧氣1.68L(標準狀況下)C.此反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移0.3mol電子D.混合氣體中含1.12L(標準狀況下)二氧化氮√設(shè)NO2、NO物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則x＋y＝0.2mol，由轉(zhuǎn)移電子守恒有x＋3y＝0.3mol，解得x＝0.15，y＝0.05，則標準狀況下V(NO2)＝0.15mol×22.4L·mol－1＝3.36L，D錯誤。練習3(2022·河南信陽高一檢測)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2g銅(已知硝酸只被還原為NO氣體)。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示。下列分析或結(jié)果不正確的是A.原混合酸中H2SO4物質(zhì)的量為0.4molB.AB段發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋C.混合酸中HNO3物質(zhì)的量濃度為2mol·L－1D.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4√硝酸根離子全部被還原，因為溶液中有硫酸根離子，并且鐵單質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，所以溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，故D項正確。12自我測試1.用內(nèi)置有螺旋狀銅絲的膠頭滴管小心吸取一滴管濃硝酸后迅速插入細口瓶中(如圖)，滴管與瓶口接觸處墊一小塊濾紙使滴管與瓶口留少量空隙，依次觀察到如下現(xiàn)象：①滴管內(nèi)產(chǎn)生紅棕色氣體，液面下降；②滴管內(nèi)的液面上升，氣體變成無色；③滴管內(nèi)的液面再次下降。下列說法不正確的是A.現(xiàn)象①中產(chǎn)生的紅棕色氣體為NO2B.產(chǎn)生現(xiàn)象②的原因是NO2與水反應(yīng)C.產(chǎn)生現(xiàn)象③的原因是銅與稀硝酸反應(yīng)D.最終瓶內(nèi)溶液中的溶質(zhì)一定只有Cu(NO3)2√34自我測試銅和濃硝酸發(fā)生反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的二氧化氮為紅棕色氣體，A正確；現(xiàn)象①中產(chǎn)生的二氧化氮能和水發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，從化學方程式可知，3mol紅棕色的二氧化氮與水反應(yīng)，生成1mol無色的一氧化氮氣體，氣體體積減小，滴管內(nèi)的壓強減小，滴管內(nèi)液面上升，氣體變成無色，B正確；1234自我測試現(xiàn)象②中生成的稀硝酸與內(nèi)置的螺旋狀銅絲發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，因滴管內(nèi)有氣體生成，壓強增大，所以滴管內(nèi)的液面再次下降，C正確；滴管與瓶口留少量空隙，現(xiàn)象③中生成的一氧化氮氣體與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，硝酸繼續(xù)與銅反應(yīng)，最終可能有硝酸剩余，溶液中的溶質(zhì)有Cu(NO3)2，也可能有硝酸，D錯誤。1234自我測試2.將19.2g的銅屑投入400mL濃度均為0.5mol·L－1HNO3和H2SO4的混合溶液中，溶液增加的質(zhì)量為A.4.5g

B.9.9g

C.13.2g

D.14.7g√1234自我測試3.(2022·湖南株洲南方中學高一檢測)將9g銅和鐵的混合物投入100mL稀硝酸中，充分反應(yīng)后得到標準狀況下1.12LNO，剩余4.8g金屬；繼續(xù)加入100mL等濃度的稀硝酸，金屬完全溶解，又得到標準狀況下1.12LNO。若向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法正確的是A.原混合物中銅和鐵各0.065molB.稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為4.0mol·L－1C.第一次剩余的4.8g金屬為銅和鐵的混合物D.向反應(yīng)后的溶液中再加入該稀硝酸100mL，又得到的NO在標準狀況下的體

積為0.56L√1234自我測試1234自我測試12349g混合物中含鐵的質(zhì)量為0.075mol×56g·mol－1＝4.2g，含銅的質(zhì)量為0.075mol×64g·mol－1＝4.8g，即第一次剩余的金屬為Cu，C錯誤；再加入100mL該稀硝酸，F(xiàn)e2＋與硝酸反應(yīng)生成NO與硝酸鐵，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量為0.075mol，HNO3的物質(zhì)的量為0.1L×2mol·L－1＝0.2mol，反應(yīng)中存在關(guān)系式：3Fe2＋～4HNO3～NO，HNO3過量，F(xiàn)e2＋完全反應(yīng)，得到的NO的物質(zhì)的量為0.025mol，標準狀況下其體積為0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L，D正確。自我測試4.(2022·哈爾濱高一期中)某?；瘜W課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài))，F(xiàn)是吸入一半空氣的注射器。請回答下列有關(guān)問題：(1)設(shè)計裝置A的目的是_______________________________________________________________________，為達此目的應(yīng)進行的操作是_________________________________________。1234利用產(chǎn)生的CO2排盡裝置中的空氣，防止因NO與O2反應(yīng)生成NO2而產(chǎn)生干擾打開K，當裝置C中產(chǎn)生白色沉淀時，關(guān)閉K自我測試NO易被空氣中的O2氧化為NO2，設(shè)計裝置A是利用產(chǎn)生的CO2排盡裝置中的空氣，防止因NO與O2反應(yīng)生成NO2而產(chǎn)生干擾；若要排盡裝置內(nèi)的空氣，要先打開K，當裝置C中產(chǎn)生白色沉淀時，再關(guān)閉K。1234自我測試(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B中的銅絲插入稀硝酸中，并微熱，觀察到裝置B中的現(xiàn)象是_____________________________________________________，B中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。1234Cu絲表面產(chǎn)生氣泡，稀硝酸液面上方仍為無色，溶液變藍自我測試(3)裝置E和F的作用是_______________，為實現(xiàn)此作用，將注射器中的空氣推入E