硫酸和硝酸的氧化性 课件
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如FeO与稀硝酸反应时的化学方程式应是3FeO＋ 10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是 FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O。
⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律。
(2)规律 ①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 2．硝酸与金属反应的规律 (1)金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般被还原 为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，极稀的硝酸可被还原成 NH＋ 4 ，生成NH4NO3。
【题后总结】解答此类问题时，要抓住“四个守恒”和 “一个关系”：
(1)四个守恒： ①电子得失守恒： 金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO)。 ②氮原子守恒： n(HNO3)总＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)。 ③电荷守恒：反应后溶液中c(NO－ 3 )＝x·c(Mx＋)＋c(H＋)。
答案：D
【温馨提示】足量的活泼金属Zn与浓硫酸反应时，开始阶段 浓硫酸体现其强氧化性，产生SO2气体；随着反应的进行浓 硫酸浓度减小变成稀硫酸时，Zn与稀硫酸反应产生H2。
二、硝酸的强氧化性 1．硝酸的强氧化性表现及规律 硝酸具有强氧化性是由于HNO3中的＋5价氮元素有很强的得 电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是＋5 价氮被还原。
1∶3)，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
3．不稳定性 浓硝酸在受热或光照条件下易分解：
光照或△ 4HNO3(浓) ===== 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，NO2又溶 于浓硝酸，故浓硝酸常显黄色。
2．浓硝酸滴加到紫色石蕊试液中，有什么现象发生？ 提示：浓硝酸具有强氧化性，滴加到紫色石蕊试液中，先变红(H＋的性质)，后褪色(强氧化性、漂白性)。
△ (浓) ===== 3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了 其强氧化性又表现了其酸性
C．把足量铜粉投入到只含2 mol 硫酸的浓硫酸中，得到气体 体积标准状况下为22.4 L
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸 的强氧化性使其钝化
解析：A项浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸 性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3)。B 项浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故 只表现其强氧化性。C项Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐 渐降低，当成为稀硫酸时，反应停止，故产生的SO2在标准 状况下不足22.4 L。
时，不能用化学方程式计算，应用离子方程式3Cu＋8H＋＋
2NO
－
3
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O计算，因为生成M(NO3)x
的NO3－借助硫酸提供的H＋仍能继续与金属反应。
1．根据浓硫酸的性质分析，哪些气体不能用浓硫酸干燥？
提示：由于浓硫酸具有酸性和强氧化性，因此碱性气体及还原性气体一般不能使用浓硫酸干燥。如NH3及H2S、HI、HBr 等。但具有还原性的H2、CO、SO2等可以使用浓硫酸来干燥。
二、硝酸 1．硝酸是一元强酸，有挥发性，具有酸的通性，但硝酸与金属反应一般不产生H2。 2．强氧化性 (1)与金属的反应 浓硝酸与Cu反应的化学方程式为
⑤钝化：常温下，浓硫酸可将Fe、Al氧化并在其表面形成致 密、坚固的氧化物薄膜，阻止内部金属继续跟硫酸起反应， 这种现象叫金属的钝化，利用该性质可用铁或铝的容器贮存 浓硫酸。
下列叙述正确的是 A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气 等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S＋2硫酸
(2012台州高一检测)已知38.4 mg铜跟适量的浓硝
酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)，
反应消耗的HNO3的物质的量可能是
A．1.0×10－3 mol
B．1.6×10－3 mol
C．2.2×10－3 mol
D．2.4×10－3 mol
解析：n(Cu)＝3684.4g×·m1o0l－－31g＝6.0×10－4 mol 若38.4 mg铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的 硝酸为：6.0×10－4 mol×4＝2.4×10－3 mol。 若38.4 mg铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的 硝酸为：6.0×10－4 mol×83＝1.6×10－3 mol。
(1)吸水性
浓硫酸中硫酸分子跟水分子强烈结合(现成的水分子)，生成 一系列的硫酸水合物H2SO4·nH2O(n＝1～4)，这些水合物很 稳定，所以硫酸结合水稀释后放出大量热。在化学实验中常 用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体，如：H2、CO、SO2、 HCl、Cl2等。
(2)脱水性
浓硫酸的脱水作用一般适用于有机物，这些有机物本身没有 水但有H、O元素，浓硫酸能把有机物中的H、O元素按H2O 的组成比[N(H)∶N(O)＝2∶1]脱出来，使这些有机物发生化 学变化生成黑色的炭。
结论 Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生 钝化 。
③与非金属反应： 加热时与木炭反应的化学方程式为
△ 2H2SO4(浓)＋C=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
。 ————————————————————————————————————————
色的炭。
(3)强氧化性
①与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如浓硫酸与 Cu反应。
实验 操作
a.试管中铜丝表面有 气体 逸出 实验 b.试管中的品红溶液逐渐变为 无色 现象 c.试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为 红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 蓝色
实验 Cu和浓硫酸反应的化学方程式为 △
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的 降低，产物也发生改变。
(3)金属与硝酸反应的一般通式为： ①金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O 反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占12；表现酸性的 HNO3占12。
②金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O 反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占14；表现酸性的 HNO3占34，生成硝酸盐。
④若向反应后溶液中加入NaOH恰好使Mx＋沉淀完全，
此时溶质为NaNO3，则存在n(Na＋)＝n(NO
－
3
)＝n(HNO3)总－
n(NO)－n(NO2)。
(2)一个关系：表现酸性的HNO3的物质的量是金属物质
的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为n(HNO3)酸性＝
xn(Mx＋)＝n(转移电子)。
(3)如果是HNO3和硫酸混合液跟金属反应，当金属足量
一、硫酸的性质 1．浓硫酸和稀硫酸的比较
物质 组成性质
电离情况
主要粒子
颜色、状态
浓硫酸
稀硫酸
H2SO4===2H＋
＋SO24－
H2SO4分子
H＋、SO
2－ 4
、
H2O
无色黏稠油状液体 无色液体
物质 组成性质
浓硫酸
稀硫酸
化学性质
三大特性
酸的通性
起氧化作用的元素
分子中的＋S6
电离出来的H＋
还原产物 与非金属单质、 H2S、HBr、HI等物
(3)强氧化性
①指成酸元素具有强的夺电子能力，浓硫酸的强氧化性是由 ＋6价的硫元素引起的，其还原产物一般为SO2。 ②浓硫酸的强氧化性往往要在加热时才能体现出来。
③浓硫酸可氧化除Pt、Au以外的金属，在这类反应中，浓硫 酸表现强氧化性和酸性。如：
④与非金属反应：非金属通常被氧化成最高价的氧化物(或对 应酸)，在该类反应中浓硫酸只表现氧化性。
质的反应情况
一般是SO2 加热时能氧化非金属 单质，常温下能氧化
H2S、HBr、HI
H2
均不能与上述 物质反应
物质 组成性质
浓硫酸
稀硫酸
常温下将Al、Fe钝化， 发生置换反
与Fe、Al的反应情况
加热时能继续氧化
应
氧化性的强弱情况
氧化性弱 氧化性强(由SO24－表现) (由H＋表现)
2.浓硫酸的特性
事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝
酸反应。消耗的硝酸的物质的量应在1.6×10－3
mol和
2.4×10－3 mol之间。
或者根据氮原子守恒求解如下：
n(Cu)＝n〔Cu(NO3)2〕＝36.844g×·m1o0l－－21g
＝6×10－4 mol
答案：C
n〔NO、NO2〕＝22 40202.m4 Lm·Lmol－1＝1×10－3 mol 则反应消耗的HNO3为2×6×10－4 mol＋1× 10－3 mol＝2.2×10－3 mol，C项正确。
。 稀硝酸与Cu反应的化学方程式为
。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(2)常温下，冷的浓硝酸使Fe、Al 钝化 。
(3)与非金属反应
浓硝酸与木炭加热时的化学方程式为 C＋4HNO3(浓)==△===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 。 —————————————————————————————————————————— (4)王水是 浓硝酸 和 浓盐酸 的混合物(体积比为
硫酸和硝酸的氧化性
一、硫酸
1．酸的通性 (1)电离方程式： H2SO4===2H＋＋SO24－ 。 (2)硫酸具有酸的通性，可与酸碱指示剂作用，也可与 活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。
2．浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作
干燥剂 。 (2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的 H、O 元素按水的组成比脱去、剩余黑
(1)表现 ①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素 生成酸性氧化物或最高价含氧酸。
③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓硝酸一般被还 原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，极稀硝酸可被 还原成NH3，生成NH4NO3。
④在利用硝酸的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。
⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律。
(2)规律 ①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 2．硝酸与金属反应的规律 (1)金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般被还原 为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，极稀的硝酸可被还原成 NH＋ 4 ，生成NH4NO3。
【题后总结】解答此类问题时，要抓住“四个守恒”和 “一个关系”：
(1)四个守恒： ①电子得失守恒： 金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO)。 ②氮原子守恒： n(HNO3)总＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)。 ③电荷守恒：反应后溶液中c(NO－ 3 )＝x·c(Mx＋)＋c(H＋)。
答案：D
【温馨提示】足量的活泼金属Zn与浓硫酸反应时，开始阶段 浓硫酸体现其强氧化性，产生SO2气体；随着反应的进行浓 硫酸浓度减小变成稀硫酸时，Zn与稀硫酸反应产生H2。
二、硝酸的强氧化性 1．硝酸的强氧化性表现及规律 硝酸具有强氧化性是由于HNO3中的＋5价氮元素有很强的得 电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是＋5 价氮被还原。
1∶3)，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
3．不稳定性 浓硝酸在受热或光照条件下易分解：
光照或△ 4HNO3(浓) ===== 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，NO2又溶 于浓硝酸，故浓硝酸常显黄色。
2．浓硝酸滴加到紫色石蕊试液中，有什么现象发生？ 提示：浓硝酸具有强氧化性，滴加到紫色石蕊试液中，先变红(H＋的性质)，后褪色(强氧化性、漂白性)。
△ (浓) ===== 3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了 其强氧化性又表现了其酸性
C．把足量铜粉投入到只含2 mol 硫酸的浓硫酸中，得到气体 体积标准状况下为22.4 L
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸 的强氧化性使其钝化
解析：A项浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸 性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3)。B 项浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故 只表现其强氧化性。C项Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐 渐降低，当成为稀硫酸时，反应停止，故产生的SO2在标准 状况下不足22.4 L。
时，不能用化学方程式计算，应用离子方程式3Cu＋8H＋＋
2NO
－
3
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O计算，因为生成M(NO3)x
的NO3－借助硫酸提供的H＋仍能继续与金属反应。
1．根据浓硫酸的性质分析，哪些气体不能用浓硫酸干燥？
提示：由于浓硫酸具有酸性和强氧化性，因此碱性气体及还原性气体一般不能使用浓硫酸干燥。如NH3及H2S、HI、HBr 等。但具有还原性的H2、CO、SO2等可以使用浓硫酸来干燥。
二、硝酸 1．硝酸是一元强酸，有挥发性，具有酸的通性，但硝酸与金属反应一般不产生H2。 2．强氧化性 (1)与金属的反应 浓硝酸与Cu反应的化学方程式为
⑤钝化：常温下，浓硫酸可将Fe、Al氧化并在其表面形成致 密、坚固的氧化物薄膜，阻止内部金属继续跟硫酸起反应， 这种现象叫金属的钝化，利用该性质可用铁或铝的容器贮存 浓硫酸。
下列叙述正确的是 A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气 等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S＋2硫酸
(2012台州高一检测)已知38.4 mg铜跟适量的浓硝
酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)，
反应消耗的HNO3的物质的量可能是
A．1.0×10－3 mol
B．1.6×10－3 mol
C．2.2×10－3 mol
D．2.4×10－3 mol
解析：n(Cu)＝3684.4g×·m1o0l－－31g＝6.0×10－4 mol 若38.4 mg铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的 硝酸为：6.0×10－4 mol×4＝2.4×10－3 mol。 若38.4 mg铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的 硝酸为：6.0×10－4 mol×83＝1.6×10－3 mol。
(1)吸水性
浓硫酸中硫酸分子跟水分子强烈结合(现成的水分子)，生成 一系列的硫酸水合物H2SO4·nH2O(n＝1～4)，这些水合物很 稳定，所以硫酸结合水稀释后放出大量热。在化学实验中常 用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体，如：H2、CO、SO2、 HCl、Cl2等。
(2)脱水性
浓硫酸的脱水作用一般适用于有机物，这些有机物本身没有 水但有H、O元素，浓硫酸能把有机物中的H、O元素按H2O 的组成比[N(H)∶N(O)＝2∶1]脱出来，使这些有机物发生化 学变化生成黑色的炭。
结论 Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生 钝化 。
③与非金属反应： 加热时与木炭反应的化学方程式为
△ 2H2SO4(浓)＋C=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
。 ————————————————————————————————————————
色的炭。
(3)强氧化性
①与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如浓硫酸与 Cu反应。
实验 操作
a.试管中铜丝表面有 气体 逸出 实验 b.试管中的品红溶液逐渐变为 无色 现象 c.试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为 红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 蓝色
实验 Cu和浓硫酸反应的化学方程式为 △
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的 降低，产物也发生改变。
(3)金属与硝酸反应的一般通式为： ①金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O 反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占12；表现酸性的 HNO3占12。
②金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O 反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占14；表现酸性的 HNO3占34，生成硝酸盐。
④若向反应后溶液中加入NaOH恰好使Mx＋沉淀完全，
此时溶质为NaNO3，则存在n(Na＋)＝n(NO
－
3
)＝n(HNO3)总－
n(NO)－n(NO2)。
(2)一个关系：表现酸性的HNO3的物质的量是金属物质
的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为n(HNO3)酸性＝
xn(Mx＋)＝n(转移电子)。
(3)如果是HNO3和硫酸混合液跟金属反应，当金属足量
一、硫酸的性质 1．浓硫酸和稀硫酸的比较
物质 组成性质
电离情况
主要粒子
颜色、状态
浓硫酸
稀硫酸
H2SO4===2H＋
＋SO24－
H2SO4分子
H＋、SO
2－ 4
、
H2O
无色黏稠油状液体 无色液体
物质 组成性质
浓硫酸
稀硫酸
化学性质
三大特性
酸的通性
起氧化作用的元素
分子中的＋S6
电离出来的H＋
还原产物 与非金属单质、 H2S、HBr、HI等物
(3)强氧化性
①指成酸元素具有强的夺电子能力，浓硫酸的强氧化性是由 ＋6价的硫元素引起的，其还原产物一般为SO2。 ②浓硫酸的强氧化性往往要在加热时才能体现出来。
③浓硫酸可氧化除Pt、Au以外的金属，在这类反应中，浓硫 酸表现强氧化性和酸性。如：
④与非金属反应：非金属通常被氧化成最高价的氧化物(或对 应酸)，在该类反应中浓硫酸只表现氧化性。
质的反应情况
一般是SO2 加热时能氧化非金属 单质，常温下能氧化
H2S、HBr、HI
H2
均不能与上述 物质反应
物质 组成性质
浓硫酸
稀硫酸
常温下将Al、Fe钝化， 发生置换反
与Fe、Al的反应情况
加热时能继续氧化
应
氧化性的强弱情况
氧化性弱 氧化性强(由SO24－表现) (由H＋表现)
2.浓硫酸的特性
事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝
酸反应。消耗的硝酸的物质的量应在1.6×10－3
mol和
2.4×10－3 mol之间。
或者根据氮原子守恒求解如下：
n(Cu)＝n〔Cu(NO3)2〕＝36.844g×·m1o0l－－21g
＝6×10－4 mol
答案：C
n〔NO、NO2〕＝22 40202.m4 Lm·Lmol－1＝1×10－3 mol 则反应消耗的HNO3为2×6×10－4 mol＋1× 10－3 mol＝2.2×10－3 mol，C项正确。
。 稀硝酸与Cu反应的化学方程式为
。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(2)常温下，冷的浓硝酸使Fe、Al 钝化 。
(3)与非金属反应
浓硝酸与木炭加热时的化学方程式为 C＋4HNO3(浓)==△===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 。 —————————————————————————————————————————— (4)王水是 浓硝酸 和 浓盐酸 的混合物(体积比为
硫酸和硝酸的氧化性
一、硫酸
1．酸的通性 (1)电离方程式： H2SO4===2H＋＋SO24－ 。 (2)硫酸具有酸的通性，可与酸碱指示剂作用，也可与 活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。
2．浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作
干燥剂 。 (2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的 H、O 元素按水的组成比脱去、剩余黑
(1)表现 ①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
②与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素 生成酸性氧化物或最高价含氧酸。
③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓硝酸一般被还 原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，极稀硝酸可被 还原成NH3，生成NH4NO3。
④在利用硝酸的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。