1、高中化学人教版必修1第四章 第四节 第三课时 硝 酸 含答案第三课时硝酸课标要求1了解硝酸的酸性。2掌握稀硝酸、浓硝酸的强氧化性。3了解硝酸的重要用途。1硝酸具有不稳定性和强氧化性。2稀HNO3的还原产物是NO，与铜反应的化学方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，浓HNO3的还原产物是NO2，与铜、木炭反应的化学方程式分别为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。3铁、铝在常温下，遇到浓HNO3发生钝化，这体现了浓硝酸的强氧化性。 1挥发性硝酸越浓越易挥发。2强氧化性(1)与金属的反应除Au、Pt以外的绝大多
2、数金属都能与硝酸反应。常温下，冷的浓硝酸能使Fe、Al钝化。与铜反应(写出化学方程式)浓硝酸：Cu4HNO3(浓) Cu(NO3)22NO22H2O；稀硝酸：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(2)与非金属反应木炭与浓硝酸反应的化学方程式为C4HNO3(浓) CO24NO22H2O。(3)王水组成：浓硝酸和浓盐酸的混合物，体积比13。性质：能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。3不稳定性(1)化学方程式：4HNO32H2O4NO2O2。(2)实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。4用途硝酸用途广泛，是制炸药、染料、塑料的原料，也是化学实验室的必
3、备试剂。特别提醒碱性、中性条件下，NO无氧化性，但在酸性条件下，NO能表现出强氧化性。将铜片置于两支具支试管的底部(见下图)。通过分液漏斗分别加入2 mL浓、稀硝酸。问题思考1两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同？反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用？提示：不相同。加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间无色变红棕色。加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间气体由无色变红棕色，后又变成无色。两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性。2如何证明集气瓶里的气体是NO?提示：向集气瓶中通入少量O
4、2(或空气)，气体颜色由无色变为红棕色，说明集气瓶中收集的气体是NO。3分析两支具支试管中发生反应的氮元素的价态变化，思考硝酸的浓度对还原产物有何影响？提示：反应中，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，即硝酸的浓度越低，还原产物的价态越低。硝酸的强氧化性1本质HNO3中的5价氮元素具有很强的得电子能力。2规律(1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(2)还原剂一般被氧化成最高价态。3具体表现(1)硝酸与金属的反应除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。如3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O。活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，
5、还原产物不同。常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。(2)硝酸与非金属的反应反应规律：非金属单质浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸NO2H2O。反应举例：C4HNO3(浓) CO24NO22H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2、FeO、Br、I、S2、SO等均能被HNO3氧化。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)浓硝酸在常温下与Fe、Al均不发生反应()(2)常温下，Cu与浓硝酸、稀硝酸均能发生氧化还原反应()(3)铜和稀硝酸反应中HNO3既体现了氧化性，又体现了酸性()(4)浓盐酸和浓硝酸按体积比13组成
6、王水()(5)稀硝酸与铜反应不能放出H2，但与Zn、Fe等反应能放出H2()2下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A使石蕊溶液变红B与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2C与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析：选BA项，HNO3只表现酸性；B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分作氧化剂被还原为NO；C项，2HNO3Na2CO3=CO2H2O2NaNO3，HNO3只表现强酸性；D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。金属与硝酸反应的计算方法(1)
7、电子守恒法硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。(2)原子守恒法硝酸与金属反应时，反应前HNO3中的NO一部分仍以NO的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。若HNO3过量还存在如下关系：n(总HNO3)n(与金属离子结合的NO)n(还原产物NOx)n(剩余HNO3)。(3)利用离子方程式计算硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO与硫酸电离出的H仍能继续与金属反应，如3Cu8H2NO=3Cu22NO4H
8、2O。138.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4 mL(标准状况)气体，则反应消耗的硝酸的物质的量可能是()A1.0103 mol B1.6103 molC2.2103 mol D2.4103 mol解析：选C浓硝酸适量，在反应过程中浓度变小，实际上发生了两个反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，反应消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的两部分，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，从两个方程式看出：Cu2HNO3(酸)Cu(NO3)2，HNO3(
9、氧化剂)NO2(或NO)，所以反应消耗的HNO3的物质的量为：21.2103 mol1103 mol2.2103mol。2一定质量铜和适量的浓硝酸反应，随着反应的进行，所生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕后，共收集到11.2 L气体(标准状况)，将该气体与0.325 mol O2混合溶于水，恰好无气体剩余。则反应中消耗硝酸的物质的量()A1.2 mol B1.1 molC1.8 mol D1.6 mol解析：选C收集到11.2 L气体(标准状况)，为0.5 mol，将该气体与0.325 mol O2混合溶于水，恰好无气体剩余，说明生成的有NO和NO2，设NO为x mol，则NO2为(0.5x
10、) mol，根据4NO3O22H2O=4HNO3,4NO2O22H2O=4HNO3可得x0.325，解得x0.4,0.5x0.1，又根据3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2H2O，两式可知，0.4 mol NO消耗硝酸为1.6 mol,0.1 mol NO2消耗硝酸为0.2 mol，共消耗硝酸为1.8 mol。三级训练节节过关1下列反应中，硝酸只表现氧化性的是()AZnHNO3(稀)BMg(OH)2HNO3(稀)CCHNO3(浓)DCuHNO3(浓)解析：选C硝酸中N得到电子，元素化合价降低，生成气体，则表现硝酸的氧化性，有硝
11、酸盐生成，则表现硝酸的酸性，据此解答。A项，锌与稀硝酸反应生成NO和硝酸锌和水，表现了硝酸的氧化性和酸性；B项，Mg(OH)2与硝酸反应生成硝酸镁，只体现了硝酸的酸性；C项，C与浓硝酸反应生成CO2、NO2和水，只体现了硝酸的氧化性；D项，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，硝酸既表现氧化性又表现酸性。2下列关于硝酸的认识中，正确的是()A浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D硝酸与金属反应时，只表现出氧化性解析：选A浓、稀硝酸都有氧化性，与金属反应不产生氢气；在与金属反应时，
12、硝酸既表现氧化性又表现酸性；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，因为铝和铁在冷浓硝酸中钝化。3在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止下列说法中不正确的是()A中气体有无色变红棕色的化学方程式为2NOO2=2NO2B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C对比、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D红棕色气体的成分是NO2解析：选C中由于稀硝酸有强的氧化性，与铁发生氧化还原反应，硝酸得到电子被还原变为NO，气体为无色，当遇到空气时，发生反应：2NOO2=2NO2，气体变为红棕色的NO2，A正确；在中
13、浓硝酸有强的氧化性，在室温下遇铁、铝会使金属表面氧化产生一层氧化物薄膜，对内层金属起保护作用，从而防止金属的进一步反应，即发生钝化现象，因此不能进一步反应，这恰好说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强，B正确；C错误。4将红热固体单质甲投入显黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据下图所示的变化关系填空。(1)甲是_，乙是_，丙是_。(填化学式)(2)混合气体A的主要成分是_。(3)气体B是_，蓝色溶液是_。(4)甲与乙反应的化学方程式为_。(5)若将气体A依次通过盛有澄清石灰水和Ba(OH)2溶液的洗气瓶，发现气体经过石灰水时颜色消失，并无沉淀生成，气体通过Ba(OH)2溶液时，产生白色沉淀，写出通过石灰水洗气瓶时发生反应的化学方程式：_。解析：常温下与丙单质反应生成蓝色溶液，只能是铜与HNO3反应。气体A与水反应生成HNO3，A中含有NO2，又知A是红热固体单质甲投入显黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体，可知甲是木炭，乙是浓HNO3，丙是铜，A中含有NO2、CO2，B是NO。答案：(1)C浓HNO3Cu(2)NO2、CO2(3)NOCu(NO3)2(4)C4HNO3(浓) 4N
