山東省冠縣一中高一化學(xué) 硫酸和硝酸的氧化性課件

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1、第二課時(shí)第二課時(shí)硫酸和硝酸的氧化性硫酸和硝酸的氧化性作者：吳晶晶一、硫酸一、硫酸1稀硫酸稀硫酸具有酸的通性具有酸的通性(1)與指示劑作用：能使紫色石蕊試液與指示劑作用：能使紫色石蕊試液 (2)與活潑金屬與活潑金屬(如如Zn、Fe)反應(yīng)反應(yīng)(3)與堿性氧化物與堿性氧化物(如如CuO、Fe2O3)反應(yīng)反應(yīng)(4)與堿與堿如如NaOH、Ca(OH)2反應(yīng)反應(yīng)(5)與某些鹽與某些鹽(如如Na2CO3、BaCl2等等)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)變紅變紅2濃硫酸濃硫酸(1)吸水性吸水性將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其質(zhì)量將將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其質(zhì)量將 ，密，密度將減小，濃度度將減小，濃度 ，體積

2、增大這是因?yàn)闈饬蛩峋?，體積增大這是因?yàn)闈饬蛩峋哂杏?性，在實(shí)驗(yàn)室里常用濃硫酸作性，在實(shí)驗(yàn)室里常用濃硫酸作 劑劑(2)脫水性脫水性濃硫酸可以使有機(jī)化合物中的濃硫酸可以使有機(jī)化合物中的 元素按元素按 的組的組成從有機(jī)物中成從有機(jī)物中“脫離脫離”出來，結(jié)合成水分子出來，結(jié)合成水分子減小減小增大增大氫、氧氫、氧吸水吸水干燥干燥水水(3)強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性與金屬反應(yīng)：加熱時(shí)，濃與金屬反應(yīng)：加熱時(shí)，濃H2SO4可以與除金、鉑之外的可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng)，生成高價(jià)金屬硫酸鹽，本身一般被還原所有金屬反應(yīng)，生成高價(jià)金屬硫酸鹽，本身一般被還原成成 .如濃硫酸與金屬銅的反應(yīng)：如濃硫酸與金屬銅的反應(yīng)：SO2實(shí)

3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)操操作作實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象a試管中銅絲表面試管中銅絲表面 ；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)樵嚬苤械钠芳t溶液逐漸變?yōu)?；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)樵嚬苤械淖仙锶芤褐饾u變?yōu)?；將將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樵嚬芾锏娜芤郝谷胨校芤鹤優(yōu)?實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論Cu和濃和濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：反應(yīng)的化學(xué)方程式為： .有氣泡冒出有氣泡冒出藍(lán)色藍(lán)色無色無色紅色紅色Cu2H2SO4(濃濃) CuSO4SO22H2O常溫下，冷的濃常溫下，冷的濃H2SO4能使能使Fe、Al發(fā)生發(fā)生 與非金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)加熱時(shí)與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為：加熱時(shí)與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為： .鈍化鈍化C

4、2H2SO4(濃濃)CO22SO22H2O探討交流：探討交流：(1)Fe、Al被濃被濃H2SO4鈍化是化學(xué)變化嗎？鈍化是化學(xué)變化嗎？(2)濃濃H2SO4與金屬及非金屬的反應(yīng)中各表現(xiàn)了哪些與金屬及非金屬的反應(yīng)中各表現(xiàn)了哪些性質(zhì)性質(zhì)提示：提示：(1)是常溫下，是常溫下，F(xiàn)e、Al的表面能被濃的表面能被濃H2SO4氧化氧化生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)部金屬的生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)部金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，屬于化學(xué)變化進(jìn)一步反應(yīng)，屬于化學(xué)變化(2)與金屬反應(yīng)時(shí)，濃硫酸既表現(xiàn)氧化性也表現(xiàn)酸性；與金屬反應(yīng)時(shí)，濃硫酸既表現(xiàn)氧化性也表現(xiàn)酸性；與非金屬反應(yīng)時(shí)，濃硫酸僅表現(xiàn)氧化性與非金屬反應(yīng)時(shí)

5、，濃硫酸僅表現(xiàn)氧化性二、硝酸二、硝酸1與銅的反應(yīng)與銅的反應(yīng)(1)銅與濃硝酸銅與濃硝酸化學(xué)方程式：化學(xué)方程式： .(2)銅與稀硝酸銅與稀硝酸化學(xué)方程式：化學(xué)方程式： .2使鐵、鋁發(fā)生鈍化使鐵、鋁發(fā)生鈍化常溫下，冷的濃硝酸能使常溫下，冷的濃硝酸能使 發(fā)生鈍化發(fā)生鈍化 Cu4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)22NO2 2H2O 3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O鐵、鋁鐵、鋁3王水王水王水是王水是 和和 按體積比按體積比 的混合物，能使的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如一些不溶于硝酸的金屬如 、 等溶解等溶解濃硝酸濃硝酸濃鹽酸濃鹽酸1 3金金鉑鉑探討交流：實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)如何保存濃

6、探討交流：實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)如何保存濃HNO3?三、硫酸和硝酸的用途三、硫酸和硝酸的用途1硫酸和硝酸都是重要的硫酸和硝酸都是重要的 ，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑，工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、必備的重要試劑，工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等染料、鹽類等2硫酸還用于精煉硫酸還用于精煉 、金屬加工前的酸洗及制取各種、金屬加工前的酸洗及制取各種 酸，做干燥劑等酸，做干燥劑等.化工原料化工原料石油石油揮發(fā)性揮發(fā)性判斷正誤判斷正誤1濃濃H2SO4、濃、濃HNO3敞口放置于空氣中，濃度都會(huì)變小，原敞口放置于空氣中，濃度都會(huì)變小，原理相同理相同 ()提示：提示：錯(cuò)誤，原理不同，濃

7、錯(cuò)誤，原理不同，濃H2SO4因其吸水性濃度變小，因其吸水性濃度變小，而濃而濃HNO3是因其揮發(fā)性濃度變小是因其揮發(fā)性濃度變小2濃濃H2SO4的脫水性與吸水性類似，都是將物質(zhì)中的的脫水性與吸水性類似，都是將物質(zhì)中的H2O吸吸出來出來 ()提示：提示：錯(cuò)誤，因濃錯(cuò)誤，因濃H2SO4的脫水性是將某些有機(jī)物中的的脫水性是將某些有機(jī)物中的H、O按按H2O的組成脫去，這些的組成脫去，這些H、O在原物質(zhì)中并不是以在原物質(zhì)中并不是以H2O的形式存在的形式存在3濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性，SO2具有還原性，所以濃H2SO4不能 干燥SO2氣體 ()提示：錯(cuò)誤，因正四價(jià)的硫和正六價(jià)的硫之間無中間價(jià)態(tài)，濃H2SO4與

8、SO2不反應(yīng)4Cu與濃HNO3在常溫下可劇烈反應(yīng)，Al的活動(dòng)性強(qiáng)于Cu，所以Al在常溫下與濃HNO3的反應(yīng)更劇烈 ()提示：錯(cuò)誤，Al在濃HNO3中鈍化，不能劇烈反應(yīng)5在在Cu與濃與濃H2SO4的反應(yīng)中，濃的反應(yīng)中，濃H2SO4體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性和體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性和酸性酸性 ()提示：提示：正確正確6王水的氧化性比王水的氧化性比HNO3還強(qiáng)，它由濃鹽酸和濃硝酸以體還強(qiáng)，它由濃鹽酸和濃硝酸以體積比積比1 3混合而成混合而成 ()提示：提示：錯(cuò)誤，因王水是濃鹽酸和濃硝酸按體積比錯(cuò)誤，因王水是濃鹽酸和濃硝酸按體積比3 1混合而成的混合而成的一、濃一、濃H H2 2SOSO4 4的性質(zhì)的性質(zhì)1.1.濃濃H

9、H2 2SOSO4 4與稀與稀H H2 2SOSO4 4性質(zhì)的比較性質(zhì)的比較2濃濃H2SO4的強(qiáng)氧化性的強(qiáng)氧化性(1)Fe、Al的鈍化的鈍化常溫下，當(dāng)常溫下，當(dāng)Fe、Al等較活潑金屬遇到濃硫酸時(shí)，會(huì)與濃等較活潑金屬遇到濃硫酸時(shí)，會(huì)與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)硫酸發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化鈍化”現(xiàn)象現(xiàn)象(2)與不活潑金屬和非金屬的反應(yīng)與不活潑金屬和非金屬的反應(yīng)由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，故能夠與不活潑金屬或非金由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，故能夠與不活潑金屬或非金屬發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中有如下規(guī)律：屬發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中有如下規(guī)律：反應(yīng)要加熱，否則不反應(yīng)；反應(yīng)

10、要加熱，否則不反應(yīng)；還原產(chǎn)物一般是還原產(chǎn)物一般是SO2.一般金屬被氧化為高價(jià)態(tài)的硫酸鹽，一般金屬被氧化為高價(jià)態(tài)的硫酸鹽，非金屬被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或含氧酸非金屬被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或含氧酸濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性而與非金屬反應(yīng)時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)就停止反應(yīng)就停止2硝酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)硝酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)硝酸具有強(qiáng)氧化性是由于硝酸具有強(qiáng)氧化性是由于HNO3中的中的5價(jià)氮元素有很價(jià)氮元素有很強(qiáng)的得電子能力，

11、在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾強(qiáng)的得電子能力，在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾乎全部是乎全部是5價(jià)氮被還原價(jià)氮被還原(1)金屬與金屬與HNO3反應(yīng)不生成反應(yīng)不生成H2濃濃HNO3一般被還原為一般被還原為NO2.稀稀HNO3一般被還原為一般被還原為NO.(2)在利用在利用HNO3的酸性時(shí)，要注意它的強(qiáng)氧化性的酸性時(shí)，要注意它的強(qiáng)氧化性如如FeO與稀硝酸反應(yīng)的方程式應(yīng)是與稀硝酸反應(yīng)的方程式應(yīng)是3FeO10HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O而不是而不是FeO2HNO3(稀稀)=Fe(NO3)2H2O.考查點(diǎn)一考查點(diǎn)一 濃硫酸的強(qiáng)氧化性濃硫酸的強(qiáng)氧化性濃硫酸的強(qiáng)氧化性濃硫酸的強(qiáng)氧化性例例1

12、向向50 mL 18 mol/L的的H2SO4溶液中加入適量的銅片并溶液中加入適量的銅片并加熱充分反應(yīng)后，被還原的加熱充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為 ()A小于小于0.45 mol B等于等于0.45 molC在在0.450.90 mol之間之間 D大于大于0.45 mol答案答案A關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn) 解答本題的主要失誤在于一是沒有理解題意，沒解答本題的主要失誤在于一是沒有理解題意，沒有按有按“被還原的被還原的H2SO4的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量”這一關(guān)鍵性的指導(dǎo)這一關(guān)鍵性的指導(dǎo)語去考慮問題，二是沒有理解隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸語去考慮問題，二是沒有理解隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸逐漸變稀

13、，稀硫酸不和銅反應(yīng)逐漸變稀，稀硫酸不和銅反應(yīng)在一定體積的在一定體積的18 mol/L的硫酸中加入過量銅片，加熱，被的硫酸中加入過量銅片，加熱，被還原的硫酸為還原的硫酸為0.9 mol，則濃硫酸的實(shí)際體積為，則濃硫酸的實(shí)際體積為 ()A等于等于50 mL B大于大于50 mLC等于等于100 mL D大于大于100 mL解析：解析：實(shí)際參加反應(yīng)的硫酸為實(shí)際參加反應(yīng)的硫酸為20.9 mol1.8 mol，即，即100 mL，但，但Cu與稀硫酸不反應(yīng)，故濃硫酸的實(shí)際體積大與稀硫酸不反應(yīng)，故濃硫酸的實(shí)際體積大于于100 mL.答案：答案：D考查點(diǎn)二硝酸的強(qiáng)氧化性考查點(diǎn)二硝酸的強(qiáng)氧化性硝酸的強(qiáng)氧化性：硝

14、酸的強(qiáng)氧化性：例例2將將0.1 mol 銅與銅與40 mL 10 mol/L HNO3充分反應(yīng)后，溶充分反應(yīng)后，溶液中含液中含a mol H，由此可知，由此可知 ()A生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 LB生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.49 LC被還原的硝酸的物質(zhì)的量為被還原的硝酸的物質(zhì)的量為(0.2a) molD反應(yīng)后溶液中所含反應(yīng)后溶液中所含NO的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.2 mol答案答案C關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn) 解題的關(guān)鍵在于：解題的關(guān)鍵在于：(1)掌握銅與濃掌握銅與濃HNO3反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)的特點(diǎn)：“先濃后稀先濃后稀”，

15、(2)掌握金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律：掌握金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律：參加反應(yīng)的硝酸等于起酸性作用的硝酸加上起氧化劑參加反應(yīng)的硝酸等于起酸性作用的硝酸加上起氧化劑作用的硝酸作用的硝酸銅粉放入稀硫酸溶液中，加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)加銅粉放入稀硫酸溶液中，加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)加入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液呈藍(lán)色，同時(shí)有氣入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液呈藍(lán)色，同時(shí)有氣體逸出該鹽是體逸出該鹽是 ()AFe2(SO4)3 BNa2CO3CKNO3 DFeSO4答案：答案：C考查點(diǎn)三有關(guān)硝酸的計(jì)算考查點(diǎn)三有關(guān)硝酸的計(jì)算例例3將將32.64 g銅與銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全一定濃度的硝酸反

16、應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的溶解，產(chǎn)生的NO和和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L請(qǐng)回答：請(qǐng)回答：(1)NO的體積為的體積為_L，NO2的體積為的體積為_L.(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol/L的的NaOH溶液，恰好使溶液中的溶液，恰好使溶液中的Cu2全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為酸溶液的濃度為_mol/L.(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要，至少需要30%的雙氧水的雙氧水_g.解

17、析解析解答本題應(yīng)從以下三點(diǎn)考慮：解答本題應(yīng)從以下三點(diǎn)考慮：生成生成NO、NO2得到的電子與得到的電子與Cu失去的電子守恒失去的電子守恒HNO3所含氮原子與反應(yīng)后生成的所含氮原子與反應(yīng)后生成的NaNO3、NO、NO2所所含氮原子守恒含氮原子守恒NO、NO2全部轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為HNO3，與氧化劑，與氧化劑H2O2應(yīng)符合電應(yīng)符合電子守恒子守恒6.4 g銅與過量的硝酸銅與過量的硝酸(8 mol/L 60 mL)充分反應(yīng)后，硝酸的充分反應(yīng)后，硝酸的還原產(chǎn)物有還原產(chǎn)物有NO、NO2，反應(yīng)后溶液中所含，反應(yīng)后溶液中所含H為為n mol，此時(shí)溶液中所含此時(shí)溶液中所含NO的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為 ()A0.28 molB0.31 molC(n0.2)mol D(n0.4)mol答案：答案：C謝謝大家