2018-2019版高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第3課時(shí)課件 蘇教版必修1.ppt

第3課時(shí)硝酸的性質(zhì),專題4第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.掌握硝酸的重要性質(zhì)和應(yīng)用。2.了解硝酸的工業(yè)制法。3.能依據(jù)化合價(jià)升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.在兩支試管中各放入一小塊銅片，分別加入少量4molL1的稀硝酸和15molL1的濃硝酸，立即用蘸有氫氧化鈉溶液的棉花封住試管口，觀察試管中發(fā)生的現(xiàn)象。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)開始后兩支試管中都有產(chǎn)生。加入濃HNO3的試管反應(yīng)強(qiáng)烈，放出色氣體，溶液呈，加水后變成色；加入稀HNO3的試管反應(yīng)緩慢，放出色氣體，生成色溶液。,氣泡,紅棕,一、硝酸的性質(zhì),綠色,藍(lán),無,藍(lán),(2)結(jié)論：濃、稀硝酸都與銅反應(yīng)，濃HNO3與銅反應(yīng)生成的氣體為；稀HNO3與銅反應(yīng)生成的氣體為。銅與濃HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式：；銅與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式：。,NO2,NO,Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,2.將上述實(shí)驗(yàn)中的金屬銅換成少量金屬鐵進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入濃硝酸的試管中，鐵片。加入稀硝酸的試管中，有產(chǎn)生，在試管口上方，氣體變成了，溶液變?yōu)椤?2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fe在常溫下遇到濃HNO3發(fā)生鈍化現(xiàn)象。稀硝酸與鐵反應(yīng)生成了NO，NO遇空氣后又生成了NO2。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式：(鐵不足),。,沒有明顯變化,氣泡,無色,紅棕色,棕黃色,Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O2NOO2=2NO2,相關(guān)視頻,3.硝酸能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)濃硝酸將木炭氧化成二氧化碳：_。(2)濃硝酸將硫氧化成硫酸：。4.濃HNO3見光易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。,C4HNO3(濃)CO24NO2,2H2O,S6HNO3(濃)=H2SO46NO22H2O,4HNO32H2O,4NO2O2,相關(guān)視頻,1.硝酸具有強(qiáng)氧化性(1)能將大多數(shù)金屬(如銅等)氧化成，濃硝酸生成，稀硝酸生成。濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。(2)常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁發(fā)生，這是因?yàn)開。若在加熱條件下，氧化膜被破壞，從而使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。(3)濃HNO3與非金屬反應(yīng)，還原產(chǎn)物一般是，而非金屬一般被氧化成最高價(jià)或相應(yīng)的最高價(jià)。,高價(jià)金屬的硝酸鹽,NO2,NO,鈍化,濃硝酸將鐵、鋁容器,表面氧化，形成致密的氧化物薄膜,NO2,氧化物,含氧酸,2.濃硝酸具有不穩(wěn)定性濃HNO3受熱或見光容易分解，硝酸越濃，分解。硝酸分解有NO2產(chǎn)生，溶于硝酸中呈色。實(shí)驗(yàn)室保存硝酸的方法是_。提醒(1)金屬與HNO3反應(yīng)不產(chǎn)生H2。(2)硝酸越稀，還原產(chǎn)物中N元素的化合價(jià)越低，如不活潑金屬與HNO3反應(yīng)，濃HNO3被還原為NO2，稀HNO3被還原為NO。,越易,黃,保存在棕色瓶里，放,置陰涼處,例1在下列反應(yīng)中，HNO3既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是A.H2S2HNO3=S2NO22H2OB.CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2OC.4HNO34NO2O22H2OD.3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,答案,解析,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。,例2將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，則下列敘述中正確的是A.反應(yīng)速率：兩者相同B.消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C.反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少,答案,解析,解析,1.硝酸工業(yè)制備的過程，反應(yīng)原理及主要設(shè)備如下：,轉(zhuǎn)化器,熱交換器,二、硝酸的工業(yè)制法,吸收塔,4NH35O24NO6H2O,2NOO22NO2,3NO2H2O=2HNO3NO,2.在工業(yè)生產(chǎn)中，NO2溶于水生成的NO不會(huì)排空，而是再用_使其氧化為NO2，再被水吸收，經(jīng)過，NO2可_為HNO3。也就是從理論上講，NH3中的氮元素完全轉(zhuǎn)化為HNO3中的氮元素。3.從吸收塔出來的氣體中尚有少量NO和NO2，不能直接排放到空氣中，以免造成污染。常用堿液(NaOH)來吸收，變廢為寶。(1)NONO22NaOH=；(2)2NO22NaOH=。,過量的空氣,多次氧化和吸收,完全轉(zhuǎn)化,2NaNO2H2O,NaNO2NaNO3H2O,1.硝酸工業(yè)制法流程圖,2.氨及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,例3在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點(diǎn)是A.使用吸收塔設(shè)備B.使用尾氣吸收裝置C.使用H2作原料D.使用催化劑,答案,解析,解析NH3的工業(yè)生產(chǎn)中不使用吸收塔，也不使用尾氣吸收裝置；H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中不使用H2作原料；,例4下列關(guān)于工業(yè)制硫酸和硝酸的說法中不正確的是A.工業(yè)制硝酸是將NO2溶于水，需要通氧氣B.工業(yè)制硫酸會(huì)產(chǎn)生SO2和SO3尾氣C.工業(yè)制硫酸應(yīng)對(duì)SO2進(jìn)行循環(huán)利用D.工業(yè)制硝酸和硫酸排放的尾氣是造成酸雨的主要原因,答案,解析,解析工業(yè)制硝酸過程中要不斷通入氧氣，以提高NO、NO2的原料利用率和減少尾氣排放，A項(xiàng)正確；工業(yè)生產(chǎn)中尾氣經(jīng)過循環(huán)利用和處理達(dá)標(biāo)后才允許排放，空氣中的SO2主要來自煤燃燒，特別是生活鍋爐，尾氣處理較差，數(shù)量龐大，是形成酸雨的主要原因，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,1.濃、稀HNO3與Cu反應(yīng)，濃HNO3與碳反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O；3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。2.在常溫下，鐵、鋁遇到濃HNO3發(fā)生鈍化。3.工業(yè)制HNO3的反應(yīng)4NH35O24NO6H2O；2NOO2=2NO2；3NO2H2O=2HNO3NO。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列說法正確的是A.濃硝酸和濃H2SO4都應(yīng)保存在棕色試劑瓶中B.NaOH溶液用帶有橡膠塞的試劑瓶保存C.工業(yè)制得的濃鹽酸、濃硝酸通常帶有黃色是Fe3所致D.鋁制或鐵制容器可貯運(yùn)濃硫酸、濃硝酸和濃鹽酸這三大強(qiáng)酸,1,2,3,4,5,答案,解析,解析A項(xiàng)，濃HNO3見光或受熱易分解，應(yīng)保存在棕色試劑瓶中并密封置于陰涼處，濃H2SO4應(yīng)密封置于干燥處，不必保存在棕色瓶中；B項(xiàng)，NaOH易與玻璃中的SiO2反應(yīng)，不宜用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞；C項(xiàng)，濃鹽酸顯黃色，是由于含F(xiàn)e3，濃HNO3顯黃色是由于它分解產(chǎn)生了NO2，NO2又溶于其中的緣故；D項(xiàng)，鐵、鋁遇冷的濃H2SO4、濃HNO3鈍化，但Fe、Al均可與濃鹽酸反應(yīng)。,1,2,3,4,5,2.用以下三種途徑來制取相同質(zhì)量的硝酸銅：銅跟濃硝酸反應(yīng)，銅跟稀硝酸反應(yīng)，銅跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟稀硝酸反應(yīng)。以下敘述正確的是A.三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量不相等B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等C.所消耗銅的物質(zhì)的量：途徑途徑途徑D.所消耗硝酸的物質(zhì)的量：途徑途徑途徑,1,2,3,4,5,答案,解析,解析有關(guān)反應(yīng)：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O2CuO22CuO，CuO2HNO3(稀)=Cu(NO3)2H2O分析以上三組反應(yīng)，可以看出：生成相同質(zhì)量的Cu(NO3)2，消耗相同質(zhì)量的銅，但消耗硝酸的質(zhì)量(或物質(zhì)的量)不相同，途徑消耗HNO3的量最多，途徑次之，途徑消耗HNO3的量最少。通過比較可以看出，生產(chǎn)Cu(NO3)2，途徑效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。,1,2,3,4,5,3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是,1,2,3,4,5,答案,解析,解析硝酸和鐵反應(yīng)生成硝酸鐵，鐵過量時(shí)，鐵和Fe3反應(yīng)生成亞鐵離子，滴入硫氰化鉀溶液不呈血紅色，A項(xiàng)錯(cuò)；常溫下，鋁和鐵在濃HNO3中生成一層氧化物保護(hù)膜，阻止了反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，不是不發(fā)生反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)；原溶液中含有碘單質(zhì)，不是碘離子，C項(xiàng)錯(cuò)；紅色石蕊試紙遇堿變藍(lán)色，D項(xiàng)正確。,1,2,3,4,5,4.某實(shí)驗(yàn)過程如右圖所示：則試管中的現(xiàn)象是A.無明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應(yīng)B.銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C.銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D.銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色,1,2,3,4,5,答案,解析,解析稀HNO3與金屬銅反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。在中，反應(yīng)完全后溶液中含有NO；而在中，當(dāng)繼續(xù)滴入稀H2SO4后，新加入的H和原溶液中的NO可繼續(xù)與過量的Cu反應(yīng)放出無色NO氣體，NO遇O2后生成紅棕色NO2。,1,2,3,4,5,5.(1)在濃硝酸中放入銅片：開始時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_。若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是_。,1,2,3,4,5,答案,解析,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(qiáng)氧化性的條件，又能與,過量的Cu反應(yīng),解析隨反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度減小，停止反應(yīng)時(shí)溶液中存在Cu(NO3)2，再加稀H2SO4，則溶液中的NO在酸性條件下將剩余的銅氧化。,1,2,3,4,5,(2)若1.92gCu粉與一定量濃HNO3反應(yīng)，當(dāng)Cu完全反應(yīng)時(shí)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體，則消耗硝酸_mol，生成NO2_mol。,1,2,3,4,5,答案,解析,0.11,0.045,解析參加反應(yīng)的HNO3包括被還原的HNO3和起酸性作用的HNO3，表現(xiàn)酸性的HNO3為20.06mol，被還原的HNO3為0.05mol，故參加反應(yīng)的HNO3為0.05mol0.06mol0.11mol。,1,2,3,4,5,設(shè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體中，含NOxmol、NO2ymol。,(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_。,1,2,3,4,5,答案,解析,32,解析Cu、H、NO恰好完全反應(yīng)時(shí)混酸中H2SO4和HNO3的比例最佳。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O設(shè)H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量分別為x、y，,