《硫酸和硝酸的氧化性》课件修改稿~F4672

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探讨交流：
(2)浓H2SO4与金属及非金属的反应中各表现了哪些 性质．
提示：与金属反应时，浓硫酸既表现氧化性也表现酸
性；与非金属反应时，浓硫酸仅表现氧化性．
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浓硫酸与不活泼金属和非金属的反应的规律
由于浓硫酸具有强氧化性，故能够与不活泼金属或非金
属发生反应，反应过程中有如下规律： ①反应要加热，否则不反应； ②还原产物一般是SO2.一般金属被氧化为高价态的硫酸 盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸．
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S2SO2
S H2SO4
Fe2+ I-
Fe3+ I2
注意：浓硝酸不能氧化Cl- 。
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(2)在利用HNO3的酸性时，要注意它的强氧化性 如FeO与稀硝酸反应的方程式应是 3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O 而不是FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O.
[答案] A
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在一定体积的18 mol/L的硫酸中加入过量铜片，加热，被 还原的硫酸为0.9 mol，则浓硫酸的实际体积为 A．等于50 mL B．大于50 mL ( )
C．等于100 mL
D．大于100 mL
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[关键一点] 解答本题的主要失误在于一是没有理解题意，没 有按“被还原的H2SO4的物质的量”这一关键性的指导 语去考虑问题，二是没有理解随着反应进行，浓硫酸
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课堂练习
• 2．浓H2SO4的脱水性与吸水性类似，都是将物质 中的H2O吸出来．( ) • 提示：错误，因浓H2SO4的脱水性是将某些有机 物中的H、O按H2O的组成脱去，这些H、O在原 物质中并不是以H2O的形式存在． 3、浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所 以浓H2SO4不能干燥SO2气体 ( )
加热．充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量为 ( A．小于0.45 mol C．在0.45～0.90 mol之间 B．等于0.45 mol D．大于0.45 mol )
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[解析]
浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反
应．浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸浓度逐渐下降，当硫 酸由浓变稀时反应就会停止．因此，参加反应的硫酸实际量要比理 1 论计算值小．据题，被还原的硫酸物质的量为 n(H2SO4)＝ ×18 2 mol/L×0.05 L＝0.45 mol 为理论值．
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(3)浓硫酸的强氧化性-----之一
①与金属反应：加热时，浓H2SO4可以与除金、 铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐， 本身一般被还原成 SO2 . 如浓硫酸与金属铜的反应：
实
验
操 作
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a试管中铜丝表面 有气泡冒出 ； 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H2SO4反应的化学方程式为： CuSO4＋SO2↑＋2H2O. 结论 Cu＋2H2SO4(浓)
3、强氧化性 （1）常温下，浓硫酸或浓硝酸与某些金属( 如铁、铝)接触时，能使金属表面生成一层 致密的氧化物，从而阻止内部的金属继续 与浓硫酸反应，这一现象叫钝化现象。
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稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性
（2）与金属（几乎所有金属，除Au、Pt外） 铂、金溶于王水
王水：浓硝酸和浓盐酸的体积比为 1∶3 的混 合物，有很强的氧化性，能使一些不溶于硝酸 的金属（如金、铂）溶解。
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思考题
在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解， 再加入KNO3 ，发现铜粉溶解，为什么？
3Cu＋8H+ ＋ 2NO3 - ＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
Байду номын сангаас
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（3）.与非金属反应 △ C+4HNO3（浓） 2H2O+4NO2↑+CO2↑
（4） 能与还原性物质反应： 如金属单质、非金属单质， Fe2+、I-、S2-、 SO32-等。
＋ ＋ －
强氧化性：H2SO4 分子中＋6 弱氧化性： 与活泼金属反 H 价的 S 表现出来的 ①加热时与绝大多数金属反 应生成 H2，H 表现出来的 与 Fe、 等活泼金属(H 前) Al 反应生成 H2
＋
与金属反应 应，但无 H2 生成②常温下使 Fe、Al 钝化 酸性
与金属反应时都可以生成硫酸盐
③浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，
而与非金属反应时，只表现强氧化性． ④随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸， 反应就停止．（活泼金属呢？）
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1.浓H2SO4与稀H2SO4性质的比较
浓 H2SO4 主要粒子 吸水性 脱水性 氧化性 H2SO4 分子 有 有 稀 H2SO4 H 、SO2 4 无 无
第四章 非金属及其化合物
第四节 氨 硝酸 硫酸 第二课时 硫酸和硝酸
的氧化性
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一、硫酸
1．稀硫酸——具有酸的通性 (1)与指示剂作用：能使紫色石蕊试液 变红 ． (2)与活泼金属(如Zn、Fe)反应． (3)与碱性氧化物(如CuO、Fe2O3)反应． (4)与碱[如NaOH、Ca(OH)2]反应． (5)与某些盐(如Na2CO3、BaCl2等)发生复分解反应．
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在加热条件下，铁也可以和浓 H2SO4 反应：2Fe＋6H2SO4(浓) △ =====Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O. 若铁过量，过量的铁还可以和 Fe2(SO4)3、稀 H2SO4 继续反应．
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浓硫酸的强氧化性-----之三 ③与非金属反应
在加热时浓硫酸不仅能和活泼性不强 的铜发生反应，还能与炭反应。
＋6 ＋5 ＋1
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课堂练习
1、 下列现象体现了硫酸的哪些性质？ （1） 把浓硫酸滴入放在蒸发皿里的蔗糖上， 蔗糖就会炭化变黑 脱水性 （2） 把浓硫酸露置在空气里， 质量会增加。 吸水性 （3） 把锌粒放入稀硫酸里，会产生氢气。
酸性
（4） 把铜片放入浓硫酸里并加热， 会产生SO2。 强氧化性 （5） 利用浓硫酸和食盐固体反应， 制HCl气体。 难挥发性
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(3)NO3 在离子共存问题判断中的特殊性 ①在中性或碱性溶液中，NO－无强氧化性． 3 ②当溶液中有大量 H＋存在时，NO－就表现出强氧化性． 3 如在有大量 H＋、NO－存在的溶液中，不能大量存在 Fe2＋、S2－、 3 I 、SO2 等强还原性离子． 3 (4)硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性． (5)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色．
逐渐变稀，稀硫酸不和铜反应．
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第四节 氨 硝酸 硫酸（三）
HNO3
硝酸
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第三节 硝酸
一、硝酸的物理性质 无色 易挥发 刺激性 纯硝酸是____、______、有______气 味的液体，密度为1.5027g /cm3，比水的密 大 度__，沸点为83℃，是一种易挥发性酸（越
浓越易挥发,浓硝酸和浓HCl一样在空气中亦能形成 白雾）。98%以上的浓硝酸叫___________。 “发烟硝酸”
提示：错误，因正四价的硫和正六价的硫之间无中间价 态，浓H2SO4与SO2不反应．
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课堂练习
4．在Cu与浓H2SO4的反应中，浓H2SO4体现 了强氧化性和酸性． ( )
– 提示：正确．
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考查点一 浓硫酸的强氧化性—
浓硫酸的强氧化性
[例1] 向50 mL 18 mol/L的H2SO4溶液中加入适量的铜片并
2、不稳定性：见光或受热分解
△ 4NO ↑ + O ↑ +2H O 4HNO3 或光照 2 2 2
注：硝酸的浓度越大，越容易分解。
（1）保存：密封于棕色瓶中,并放在阴暗处
思考
（2）久置浓硝酸为什么呈黄色？
答：因为硝酸分解产生的NO2溶解在硝酸中， 使硝酸呈黄色；向该溶液中通入氧气可去掉黄 色。（4NO2+ O2+2H2O 4HNO3） 28
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练习：
1．分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气 浓硫酸 中，放置一段时间后，质量增大的是 ，原因 是 浓硫酸具有吸水性 ；质量减少的是浓盐酸、浓硝酸 ， 原因是 浓盐酸、浓硝酸都具有易挥发性 。
2．从经济效益和环境保护两个方面考虑,大量制取Cu(NO3)2 最适宜采取的方法是( ) C A、 Cu和浓硝酸反应 B 、Cu和稀硝酸反应 稀硝酸 Cu(NO ) C、Cu CuO 3 2 D 、Cu和AgNO3溶液反应
N2O
N2
NH3
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铜与浓稀硝酸的反应.FLV
与稀硝酸反应现象：固体不断溶解，溶液变成蓝色， 先产生无色气体，气体然后逐渐变成红棕色，最后 红棕色又变浅
Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+4H++2NO3
Cu2++2NO2 +2H2O
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
加热时与木炭反应的化学方程式为：
C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
我们在做浓硫酸使蔗糖脱水的实验中会闻到一股刺激性 的气味，那么它是否真的是二氧化硫呢？我们用下列实 验来验证浓硫酸与炭反应是否生成了二氧化碳、水和二 氧化硫。
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仪器连接如下
说明：应首先用无水硫酸铜验证水，然后用品 红验证二氧化硫，再用高锰酸钾氧化多余的二 氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被氧 化，最后才验证二氧化碳。
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
HNO3的作用： 酸性、强氧化性
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注意： 与变价金属反应时，均将金属氧化成最高价
Fe与稀硝酸
Fe+4HNO3(稀) 3Fe+8HNO3(稀)
Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
特点：不管生成硝酸盐的成分如何， Fe(NO3)3、Fe(NO3)2还是混合物 被还原的硝酸的物质的量一定是 参加反应硝酸的1／4
－ －
－
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三、制法
1、实验室制法
NaNO3 +H2SO4(浓)
△
NaHSO4 + HNO3
2、工业制法 H2 O2 O2 H2O N2 NH3 催化氧化 NO NO2 HNO3
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四、硝酸的用途
硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实 验室里必备的重要试剂。在工业上可用于制化肥、 农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石 油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸等。
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2．浓H2SO4的强氧化性---之二
②常温下，
冷的浓H2SO4能使Fe、Al发生 钝化 ．
钝化： 常温下，当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时，会与浓
硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现
“钝化”现象．
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探讨交流：
(1)Fe、Al被浓H2SO4钝化是不反应吗？若反应是化 学变化吗？ 提示：(1)是．常温下，Fe、Al的表面能被浓H2SO4氧化 生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内部金属的 进一步反应，属于化学变化．
常用浓HNO3的质量分数大约为69%。
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小节:三种常用浓酸物理性质的比 较
浓硫酸： 质量分数98.3%，密度1.84g/com3,
浓度 18.4mol/L
浓硝酸 ：质量分数 一般69%，浓度约13~14mol/L
挥发的HNO3在空气中形成白雾
浓盐酸 ： 质量分数37~38%，浓度约12mol/L 挥发的HCl在空气中形成白雾
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2．浓硫酸（三大特性） (1)吸水性 将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将 增大 ，密 度将减小，浓度 减小，体积增大．这是因为浓硫酸具 有 吸水 性，在实验室里常用浓硫酸作 干燥 剂． (2)脱水性 水 氢、氧 元素按 （H:O=2:1） 浓硫酸可以使有机化合物中的 的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子．
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二、化学性质 1、酸的通性 2、不稳定（分解） 3、有强氧化性
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1、具有酸的通性（一元强酸）
1）与指示剂作用 2）与活泼金属反应 3）与碱性氧化物反应 4）与碱反应 5）与某些盐反应
注意：与紫色石蕊试剂作用
稀硝酸 浓硝酸 只变红 先变红 后褪色 强氧化性
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无论浓、稀硝酸均有强氧化性 氧化性：浓硝酸＞稀硝酸
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2．酸的氧化性和氧化性酸
酸的氧化性 氧化性酸 酸电离出的 H＋被还原 指酸根部分的某元素获 为 H2，是酸的通性 如 H3PO4、H2CO3、 稀 H2SO4 等反应中酸根 离子不发生变化 得电子被还原 如浓硫酸、硝酸、次氯酸 等其酸根中的 S 、 、 易 N Cl 获得电子表现出很强的 氧化性
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注意：与金属反应不产生氢气，N元素被还原
反应规律
M +HNO3 → M﹙NO3﹚n +还原产物 + H2O
浓硝酸 → NO2 稀硝酸 → NO
注意：当反应条件不同、硝酸的浓度不同时， 硝酸还原产物中氮的化合价也是不同 的，可能是不同的价态，如： +4 +3 +2 +1 0 -3
NO2
HNO2
NO