资源简介

(共24张PPT)
第五章
化工生产中的重要非金属元素
第二节　氮及其化合物
课题3　硝酸
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 认识硝酸的强氧化性，知道浓硝酸、稀硝酸氧化性的差异。
2. 认识浓硝酸在常温下与铁、铝的钝化作用。
活 动 方 案
1. 按照下表进行实验探究，并完成实验报告。
活动一：通过实验认识硝酸的强氧化性
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(或化学方程式)
(1) 将绕成螺旋状的铜丝插入盛有浓硝酸的试管中，待观察到现象后，将铜丝拉出
不加热即很快发生反应，铜丝表面产生气泡，放出红棕色气体，溶液变成蓝色
浓硝酸被铜还原成NO2，化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(或化学方程式)
(2) 将绕成螺旋状的铜丝插入盛有稀硝酸的试管中，待观察到现象后，将铜丝拉出
开始反应较慢，然后逐渐加快，铜丝表面产生气泡，在试管口气体变成红棕色，溶液变成蓝色
稀硝酸被铜还原成NO，化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(或化学方程式)
(3) 将一小块木炭在酒精灯上加热至红热，投入盛有浓硝酸的试管中
木炭在试管中跳动，同时产生红棕色气体
浓硝酸被碳还原为NO2，化学方程式为C＋4HNO3(浓)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(或化学方程式)
(4) 将一段除去表面氧化膜的光亮铁圈(或铝圈)用细铁丝系好，轻轻放到盛有浓硝酸的烧杯中，片刻后小心取出，再浸入CuSO4溶液中，取出后用玻璃棒轻轻敲击铁圈(或铝圈)，观察变化
从浓硝酸中取出时以及从硫酸铜溶液中取出时，铁圈(或铝圈)表面均无明显变化，敲击铁圈(或铝圈)后，铁圈(或铝圈)立即变红色
铁(或铝)在浓硝酸中发生了钝化，表面形成一层致密的氧化物薄膜，不能和CuSO4反应，取出并敲击铁圈(或铝圈)后，氧化膜被破坏，内层的铁(或铝)暴露并和CuSO4反应生成铜
2. 根据上面的实验，归纳硝酸的浓度与还原产物的化合价之间的关系。
【答案】 硝酸浓度越大，其还原产物中氮元素的价态越高，硝酸浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低。
1. 对浓硝酸、稀硝酸氧化性强弱的进一步探究。
活动二：进一步探究硝酸的强氧化性
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(1) 将少量石蕊试液加入稀硝酸中
(2) 将少量石蕊试液加入浓硝酸中 溶液变红色
溶液先变红后褪色
浓硝酸能将石蕊氧化漂白褪色，稀硝酸不能，浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
2. 有同学认为，浓硝酸通常被还原成NO2，氮元素化合价降低1价，稀硝酸通常被还原成NO，氮元素化合价降低3价，根据氮元素化合价降低的数值可知，稀硝酸的氧化性强于浓硝酸。你同意他的看法吗，说出理由。若不同意，则应如何比较？
【答案】 不同意，氧化性的强弱应看得失电子的难易程度而不是得失电子数(或化合价升降数值)的多少。从浓硝酸能氧化非金属炭、与铜反应更剧烈、能使紫色石蕊褪色等可知，浓硝酸的氧化性更强。
3. 根据反应规律预测产物。
(1) 预测下列反应的产物(用离子方程式表示)。
①稀硝酸与亚硫酸钠溶液反应。
②浓硝酸与四氧化三铁反应。
③铁与过量的稀硝酸反应。
④二氧化硫与浓硝酸反应。
(2) 金属与硝酸的反应产物既与浓度有关，还与参与反应的金属的活动性等因素有关。若1.2 g的金属镁恰好与120 mL 1 mol·L－1硝酸完全反应。硝酸被还原为________(写出还原产物的化学式)。
N2
1. 下列实验事实体现了硝酸的什么性质？
活动三：认识硝酸的其他性质及其应用
编号 实验事实 硝酸的性质 化学方程式
(1) 浓硝酸受热或光照条件下分解，产生红棕色气体
(2) 用稀硝酸溶解附着在试剂瓶内侧的碳酸钙沉淀
(3) 氧化亚铁溶于稀硝酸
不稳定性
酸性
CaCO3＋2HNO3=== Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
强氧化性、
酸性
3FeO＋10HNO3=== 3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
2. 用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。
途径(1) ：铜跟浓硝酸反应。
途径(2) ：铜跟稀硝酸反应。
途径(3) ：铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。
请你对三种途径消耗试剂的量进行比较，并得出结论。
【答案】 三种途径所消耗铜的物质的量相等，所消耗硝酸的物质的量：途径(1) ＞途径(2) ＞途径(3) 。
课 堂 反 馈
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1. 我国清代《本草纲目拾遗》中记载的无机药物有335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　 　)
A．氨水　　　　 B． 硝酸
C． 醋　　　　　 D． 卤水
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3. 下列由铜屑制取NO并回收Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置能达到实验目的的是(　 　)
A．用装置甲制取NO气体
B．用装置乙除NO中的少量NO2
C. 用装置丙收集NO气体
D．用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O
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4. 下列有关硝酸事实的解释合理的是(　 　)
A．浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定
B. 足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2＋
C. 不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜，是因为浓硝酸具有挥发性
D. 不用锌与稀硝酸反应制取氢气，是因为稀硝酸能将锌钝化
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5. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论，不正确的是(　 　)
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B. 红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D. ③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
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6. 钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]与硝酸反应可用于制取Ba(NO3)2。
(1) 反应后溶液中pH＝1，Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为__________________________________________________________。
(2) 反应时通常控制反应温度不超过70 ℃，且不使用浓硝酸，原因是____________________、______________________。
1
Ba(FeO2)2＋8HNO3===Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O
防止反应速率过大
浓硝酸易挥发、分解
谢谢观看
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