廣東省惠州市平海中學(xué)-年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)硝酸教學(xué)案

1、硝酸1 .復(fù)習(xí)重點(diǎn)1、記住硝酸的物理性質(zhì)。2、掌握并能靈活運(yùn)用硝酸的化學(xué)性質(zhì)。3、掌握實(shí)驗(yàn)室制取硝酸的方法。4、 掌握工業(yè)上氨催化氧化制硝酸的反響原理，常識(shí)性了解其主要生成過(guò)程。了解NO 和NO對(duì)環(huán)境的污染及其防治方法。2. 難點(diǎn)聚焦一、物理性質(zhì)純潔硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)，有刺激性氣味的液體，密度比水大。因?yàn)樗木w為分子 晶體，所以它的熔沸點(diǎn)較低。因?yàn)橄跛岱肿訛閺?qiáng)極性分子，所以它能以任意比溶于水。常用濃 硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約是69% 98鳩上的濃硝酸叫“發(fā)煙硝酸。濃硝酸為揮發(fā)性酸，翻開(kāi)瓶蓋露置于空氣中，瓶口上方觀察到白霧。二、化學(xué)性質(zhì)硝酸溶于水發(fā)生完全電離：HNO=M+NO-，常用濃硝酸中，硝酸也

2、是以離子形成存在于水溶液中，因此硝酸具有酸的通性。硝酸是一種強(qiáng)酸，除具有酸的通性外還有它本身的特 性。1、硝酸的不穩(wěn)定性4e4hNO 2HO+4NOf +Q f或光照硝酸的濃度越大越易分解，溫度越高分解越快，光越強(qiáng)分解越快。為了防止硝酸的分 解，必須把它盛在棕色瓶里密封貯放在黑暗而且溫度低的地方。常用濃硝酸略帶黃色，是因?yàn)?少局部硝酸分解而產(chǎn)生的 NO氣體溶解在硝酸中的緣故。如果將濃硝酸加熱分解產(chǎn)生的氣體收集起來(lái)再溶于水時(shí)，該混合氣可被水完全吸收，無(wú)殘留氣體。這是因?yàn)槭占降臍怏w中Vno2 ： Vo2 =4:1溶于水時(shí)，發(fā)生反響：4NQ+Q+2HO=4HNQ恰好均被完全吸收。2、硝酸的氧化性硝

3、酸是一種很強(qiáng)的氧化劑，不管稀硝酸還是濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強(qiáng)。同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強(qiáng)。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數(shù)金屬， 還能氧化許多非金屬如碳、硫、磷，及具有復(fù)原性的物質(zhì)如HbS、NatSO、SQ、HBr、HI、Fe2+、Sri +，松節(jié)油、鋸未等。如：銅、汞、銀等不活潑金屬與濃硝酸劇烈反響，一般認(rèn)為生成硝酸鹽和二氧化氮而與稀硝酸 反響通常需加熱，產(chǎn)生金屬硝酸鹽和一氧化氮，在反響中硝酸均既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。Cu+4HNO(濃)=Cu (NO3)2+2NQf +2H2O 3CU+8HNO (稀) 3Cu (NO3) 2+2NOT +4H2O上述兩反響均可用離子方

4、程式表示為：+ -2+.Cu+4H+2NO=Cu +2NO f +2H2O3 Cu+4H+2NO-=2CiT+2NOT +4H2O值得注意的是切不可以復(fù)原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)來(lái)判斷硝酸氧化性的強(qiáng)弱，必須肯定濃硝酸氧化性 強(qiáng)于稀硝酸氧化性。同時(shí)必須切實(shí)知道反響中作為氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氣體氮 的氧化物的物質(zhì)的量，即使產(chǎn)生 NO和NO的混合氣體亦是如此。反響可用作實(shí)驗(yàn)室制取NO氣體，用平底燒瓶分液漏斗、雙孔塞組合實(shí)驗(yàn)裝置，由于反應(yīng)劇烈，可控制滴加濃硝酸的速率控制產(chǎn)生NQ的速率，只能用向上排空氣法收集 NO氣體，多余的NO氣體可用堿液吸收。該制取應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。反響可作為實(shí)驗(yàn)室制取NO的反響，裝置

5、選擇固+液氣的裝置，只能用排水法收集。鋁、鐵遇冷的濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，即濃硝酸將它們外表氧化成一層薄而致密的氧化物薄 膜、阻止了進(jìn)一步反響的緣故。鐵在過(guò)量的濃硝酸中加熱發(fā)生反響為：Fe+6HNO 濃=Fe NO3 3+3NQ f +3H0過(guò)量的鐵在稀硝酸中發(fā)生反響為：3Fe+8HNO 稀 3Fe NO 3 2+2NOT +4H2O活潑金屬跟稀硝酸反響，由于金屬的強(qiáng)復(fù)原性， 復(fù)原產(chǎn)物較為復(fù)雜。 例如：4Mg+10HN稀=4Mg NO3 2+NHNO+3HQ王水濃硝酸和濃鹽酸體積比能使 Pt、Au溶解。碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)在熱而濃的硝酸中劇烈反響：C + 4HNO3 濃丄=兇2丫 +4NO f

6、+2H2OS + 6HNO3 濃二2SQ+6 NO2 f +4H2OP + 5HNO3 濃 H 3PQ+5 NQ f +H0P4 + 2OHNO 濃 4HPO+2O NQ f +4H0某些復(fù)原性的化合物能被硝酸氧化：3NatSO+2HNO 稀=3Na2SC4+2NOT +HO3HS+2HNO3S+2NO+4H2NaBr+4HNO 稀 2NaNO+2NO f +B2 f +HO 6KI+8HNO 稀=6KNO+12+2NOT +4HO三、硝酸的制法1、硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法硝酸有揮發(fā)性，所以在實(shí)驗(yàn)室里可以把硝酸鹽跟濃硫酸共同加熱來(lái)制取。反響為:NaNO+HSQ 濃 NaHSQ+HNOf 裝置圖：rLj

7、刃注意：加熱時(shí)最好微熱。因?yàn)?HNO受熱易分解。制得的硝酸常略顯黃色，是因?yàn)槿苡猩倭縉Q的緣故。2、硝酸的工業(yè)制法氨的催化氧化法 廠氨氧化生成一氧化氮兩個(gè)階段Y.一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸 反響方程式：4NH 氣+5Q 氣催化劑 4NO 氣+6HO 氣+907KJ2NO氣+Q 氣=2NO2 氣+113kJ3NO 氣+ H2O 液=2HNQ 液+NO氣+136KJ 設(shè)備：氧化爐、吸收塔吸收劑：水或稀硝酸濃縮劑：硝酸鎂或濃硫酸尾氣吸收劑：氫氧化鈉溶液。NO+N0NaOH=2NaNOHO注意點(diǎn)：在吸收反響進(jìn)行過(guò)程中補(bǔ)充一些空氣，使吸收生成的NO再氧化為NO, NO溶于水又生

8、成 HNO和NO經(jīng)過(guò)屢次的氧化和吸收，二氧化氮可以完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸。因此起始物和反響終產(chǎn)物物質(zhì)的量間關(guān)系為:ImoINH轉(zhuǎn)化ImolHNQ。3 例題精講例1、1.92gCu片與定量的濃 HNO作用，當(dāng)收集到 NQ和NO氣體共1.12L時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，金屬 銅恰好全部作用。那么反響中消耗HN mol被復(fù)原的HN mol，轉(zhuǎn)移電子mol。1.92g解析：ne=ncuX 2= 64g / e。1 x 2=0.06moln被復(fù)原 HNO3nNO2 NO1.12L22.4L/mol =0.05mol1.92gn總HNS nCu 2 nNO NQ64g/mol x 2+0.05mo

9、l=0.11mol答案：0.11、0.05、0.06。例2、現(xiàn)有以下三個(gè)方案用于制取硝酸銅，要求：不污染環(huán)境原料利用率高。請(qǐng)對(duì)以下三個(gè)方案加以評(píng)價(jià)。方案一：用銅屑與濃硝酸作用。方案二：用銅屑與中等濃度的硝酸作用，生成的NO和NO氣體用NaOH吸收。方案三：先將銅屑在空氣中灼熱，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述產(chǎn)物。解析：方案一的制備反響為： Cu+4HN(濃)Cu (NC3)2+2NOf +2H2Q制備1mol Cu (NQ)2需4mol HNO,反響放出的NO未處理，對(duì)環(huán)境有污染。方案二的制備除含方案一反響外還有反8應(yīng)：3Cu+8HN3=3Cu (NQ) 2+2NO? +4H2O,制備 1mo

10、l Cu (NO 3) 2 需 3 4mol HNQ。反響放出的 NO和NO可根本被吸收，對(duì)環(huán)境污染較小。方案三的制備反響也有兩個(gè)：2Cu+O 2CuO,CuO+2HN3=Cu (NO3)2+HO,制備 1mol Cu (NO 3)2需 2molHNO,對(duì)環(huán)境的污染也較小。 答案：由上綜合分析可知，方案三最合理。例3、在鋅跟稀硝酸反響時(shí)，假設(shè)參加反響的鋅與消耗的硝酸的物質(zhì)的量之比為1:2.5時(shí)，那么被復(fù)原的HNO和未被復(fù)原的HNO的物質(zhì)的量之比為A 2:5 B 、1:4 C 、1:5 D 、1:9解析：Zn與HNO的物質(zhì)的量比為1:2.5即4:10。那么：4Zn+10HNO4Zn (NO3)

11、2+N2OT +5H2O 4Zn+10HNO4Z n (N O3)2+NHNOf +3H2O 按反響n(yōu)被復(fù)原HNO3 : n未被復(fù)原HNO3=1:4，按反響n(yōu)被復(fù)原HNO3 : n未被復(fù)原HNO3 =.9答案：BD。例4、工業(yè)上由氮?dú)庵频冒睔?，氨再?jīng)催化氧化最終制得硝酸，如用去標(biāo)準(zhǔn)狀況下56001空氣中的氮?dú)?按N2占空氣體積的4/5計(jì)算)，那么理論上可制得12mol/ L的硝酸多少立方米(設(shè)反響 過(guò)程中氮損失16% ?解析：生成硝酸的體積為 VN22NH32HNO1 23433560m3 103L/m386%V x 103L/m3x 12mol/L522.4L/mol560m3 4 103

12、L/m35 86%1 22.4L/mol332 V 10 L/m 12mol/LV=2.8m答：理論上可制得 2.8m312mol/L的硝酸。例5.同溫同壓下，兩個(gè)等體積的枯燥圓底燒瓶中分別充滿(mǎn)：NH,NO,進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反響后，瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為A. B.VC.二D.不能確定mol3解析：可先設(shè)燒瓶容積為 1L,那么NH瓶中水充滿(mǎn)整個(gè)燒瓶,NO2瓶中水充滿(mǎn)燒瓶的2/3,如在標(biāo)準(zhǔn)狀mol22.4況下測(cè)定，那么氨水的物質(zhì)的量濃度為c=1L ,HNQ溶液物質(zhì)的量濃度為c=。參考答案：C例6.從某些性質(zhì)看，NH與HO相當(dāng)，NH+與HCf, NH與Q都有相當(dāng)關(guān)系，以下有關(guān)方程式不 正確的選

13、項(xiàng)是A. NHCI+KNH=KCI+2NH fB. M+2NH=MNH2+H f M 為二價(jià)活潑金屬C. 2NHCI+MNH=MC+NHD. 2NHCI+MO=MNH 2+2HCI+HO解析:A中KNH可看成KOH反響正確,B中NH可看成H2O,反響正確,C中MNH可看成MO反響同樣也正確，而D中假設(shè)將 NHCI看成HOCI即HCI,那么有反響2NHCI+MO=MC+NH f +HO 4.實(shí)戰(zhàn)演練、選擇題:1、以下有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是A、濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試劑變紅B、硝酸過(guò)量能與 NqSQ反響，但不生成 SQC稀硝酸可與NaaS反響制得HSD在碘化鉀淀粉溶液中滴加稀硝酸溶

14、液呈藍(lán)色2、污染環(huán)境的有害氣體中，主要由于跟血紅蛋白作用而引起中毒的有毒氣體是A SQB、 CO C 、 NO D 、 CO3、某二價(jià)金屬跟硝酸反響時(shí)，金屬與硝酸所消耗的物質(zhì)的量之比為2:5，那么反響中唯一的復(fù)原產(chǎn)物可能是A NH B 、N2OC 、NO D 、NOD 、燒堿Cu粉質(zhì)量減少，而4、可不用棕色瓶存放，但必須用玻璃塞試劑瓶存放的藥品是A、氯水B、硝酸銀溶液C 、液溴5、Cu粉放A稀"SQ中，加熱后也無(wú)現(xiàn)象，當(dāng)參加一種鹽后,溶液變藍(lán)，同時(shí)有氣體生成，此鹽是A、氯化物B、硫酸鹽C硝酸鹽D、磷酸鹽6、以下酸的酸酐難以由單質(zhì)間直接化合生成的有A HCO、HNO、H2SQD、H2S

15、Q7、以下反響中，既能表現(xiàn)出硝酸的酸性，又能表現(xiàn)出其氧化性的是A Fe2Q+HNOC C+HNO(濃)B、Al (OH) 3+HNOD、Cu+HNO8當(dāng)三份Cu粉分別與過(guò)量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反響后，收集到的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，三份Cu粉的質(zhì)量比為不考慮NO轉(zhuǎn)化成N2Q和反響生成氣體的溶解3:1:2 B、3:2:2C 、1:1:22:6:39、AB、CD10、 按右圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試管內(nèi)裝有12mLNO然后間歇而緩慢 地通入8mLO。下面有關(guān)實(shí)驗(yàn)最終狀態(tài)的描述正確的選項(xiàng)是A、試管內(nèi)氣體呈棕紅色C試管內(nèi)氣體為無(wú)色是 O2二、填空：11、工業(yè)上制硝酸時(shí)，為使B、試管內(nèi)氣體為無(wú)色是D、試

16、管內(nèi)液面高度上升NONO1u1C2辻O50%的硝酸轉(zhuǎn)變?yōu)?6%以上的硝酸，可采取的描施是12、檢驗(yàn)硝酸鈉晶體中硝酸根離子的方法是 三、推斷13、 A、B、C、D E五種物質(zhì)能按圖示變化反響條件略： 假設(shè)A在通常狀況下是固體，那么 A、B C D、E的化學(xué)式分別為：A, B, C, D, E。 假設(shè)A在通常狀況下是氣體，那么 A、B C D、E的化學(xué)式分別是:A, B, C, D, E。A O2 O2D、c 迪 OB Q Cu ' E14、以下圖中的每方格表示有關(guān)的一種反響物或生成物，其中A和C為無(wú)色氣體。+NaOH>+Cu以下關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是常溫下都能用鋁容器貯存常溫下都能與銅較快反響露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減少 露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度均降低(II)催化劑填寫(xiě)以下空白: 物質(zhì) M可以是， C是， F是 反響I的化學(xué)方程是 。 反響II的離子方程是 。參考答案一、選擇題：A