湖南省衡阳市第一中学高中化学 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨、硝酸、硫酸(第2课时)硫酸和硝酸的氧

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
【学习目标】1、掌握硫酸的重要性质，理解浓硫酸与金属及非金属反应的特点；
2、掌握硝酸的重要性质，理解浓、稀硝酸与金属及非金属反应的特点。

【重难点】1、浓硫酸和硝酸的强氧化性。

第一部分课前延伸案
【知识衔接】：
1、稀硫酸具有酸的通性。

①使酸碱指示剂变色：使石蕊溶液。

②与金属反应：Zn + H2SO4 = 。

③与碱性氧化物反应：Fe2O3+3H2SO4= 。

④与碱反应：2NaOH+H2SO4 = 。

⑤与盐反应：BaCl2+H2SO4= 。

2、纯硫酸是一种色体，挥发，密度比水，溶于水，浓H2SO4溶于水会放出大量的热，故稀释浓H2SO4时，就将缓缓加入到并不断地用进行搅拌。

【自主学习】：
1、浓硫酸的吸水性：浓硫酸能把空气中的水、混合气体中的水、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水吸取过来的性质，称为浓硫酸的吸水性。

浓硫酸具有吸水性，因此实验室经常将浓硫酸做。

例如：可以用浓硫酸干燥、、等气体。

2、浓硫酸的脱水性：浓硫酸能将有机物中的按水的组成比脱去。

3、硝酸不稳定，见光分解的化学方程式：，因此实验室中浓硝酸显色，是因为溶解了所致。

硝酸（填“易”或“难”）溶于水，（填“易”或“难”）挥发，因此硝酸应保存在试剂瓶中。

【预习自测】：
1、下列变化反映了浓硫酸的哪些性质？
（1）浓硫酸滴在纸上，过一会儿，纸变黑
（2）敞口放置的浓硫酸久置增重
（3）在盛有少量蓝色硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸，蓝色晶体变为白色晶体
2、下列气体中，既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是 ( )
A.CO2
B.N2
C.SO2
D.NH3
【我的疑问】：
第二部分课内探究案
课题一：浓硫酸的强氧化性
问题1、浓硫酸与金属的反应
①浓H2SO4与Cu的反应（体现浓H2SO4的酸性和强氧化性）
②与铁、铝的反应：
常温下，冷的浓硫酸能使钝化，“钝化”并非不反应，是因为浓硫酸能使它们的表面氧化成一层（只体现浓H2SO4的强氧化性），利用该性质可用实验操作实验现象
a试管：铜表面
b试管：品红溶液
c试管：紫色石蕊溶液
将a试管中液体倒入盛少量水的大试管
中，溶液变为
实验结论铜与浓硫酸反应的化学方程式：
或的容器贮存浓H2SO4，加热条件下，铁、铝与浓硫酸能发生反应，开始时产生SO2,后来产生H2。

③除以外的绝大多数金属都能与浓H2SO4反应
问题2、浓硫酸与非金属反应（只体现浓H2SO4的强氧化性）
加热时浓H2SO4与木炭发生反应：
加热时浓H2SO4与硫发生反应：
问题3、浓硫酸与某些还原性化合物反应
如：H2S + H2SO4= S↓+ SO2↑+ H2O
2HI + H2SO4 = I2 + SO2↑+ 2H2O
【巩固训练】：
1、浓硫酸与下列物质反应，既表现氧化性，又表现酸性的是（）
A.木炭粉
B.蔗糖
C.与铜片共热
D.使铁钝化
2、将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 16.8 L(标准状况)。

将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液的c(H+)＝1mol/L，则下列叙述中错误的是（）
A．气体A为SO2和H2的混合物 B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗锌95.5 g D．反应中共转移电子1.5 mol
课题二：硝酸的强氧化性
问题1、具体表现
1、硝酸和金属单质的反应（体现硝酸的酸性和强氧化性）
①Cu与浓硝酸反应的现象
化学方程式为： 离子方程式： ②Cu 与稀硝酸反应的现象 化学方程式为： 离子方程式： ③活泼金属与HNO 3反应不放出H 2，浓硝酸的还原产物为 ，稀硝酸的还原产物
为 ，极稀的硝酸还原产物为N 2O 、N 2、NH 4NO 3等。

④常温下，Fe 、Al 在浓HNO 3中由于被氧化生成一层致密的氧化膜而“______”（只体现
硝酸的强氧化性），加热时可以反应。

⑤硝酸能氧化除Au 、Pt 以外的所有金属，如银与稀硝酸的反应： 。

王水： 和 的混合物（体积比为 ），能使一些不溶于硝酸的金
属溶解，如Pt 、Au 等溶解。

2、加热条件下浓硝酸与非金属单质反应 （只体现硝酸的强氧化性）
其反应规律：非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或高价含氧酸+NO 2↑+H 2O
如： C ＋ HNO 3(浓)＝ S ＋ HNO 3(浓)＝
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 、H 2S 、
FeS 、SO 2、Na 2SO 3、FeO 、I -、S 2-、Fe 2+等。

故FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO ＋
10HNO 3(稀)==3Fe(NO 3)3＋NO↑＋5H 2O 而不是FeO ＋2HNO 3==Fe(NO 3)2＋H 2O 。

问题2、关于硝酸与金属反应的计算
1．电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N 原子得到的电子数等于金属原子失去
的电子数。

2．原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以NO －3的形式存在，一部分转化为还原产物，这
两部分中N 的物质的量与反应消耗的HNO 3中N 的物质的量相等。

3．利用离子方程式计算：硝酸与H 2SO 4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO 3
与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H ＋的物质的量为H 2SO 4和HNO 3中的H
＋的物质的量之和。

因为金属与HNO 3反应生成的硝酸盐中的NO －3与H 2SO 4电离出的H ＋仍能继
续与金属反应，如：3Cu ＋8H ＋＋2NO －3 = 3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O 。

【巩固训练】：
3、下列反应中既体现硝酸的氧化性又体现酸性的是（ ）
A 、铜与稀硝酸
B 、木炭与浓硝酸
C 、氢氧化铜与硝酸
D 、浓硝酸中滴入石蕊试液并微热
4．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。

当生成1 mol 硝酸锌时，被还原的硝
酸的物质的量为 （ ）
A ．2mol
B ．1 mol
C ．0.5mol
D ．0.25mol
5、38.4 g 铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全反应后，共收集到22.4 L(标准状况)NO 和NO 2
气体，反应消耗的HNO 3的物质的量是( )
A.1.0mol
B.1.6mol
C.2.2mol
D.2.4 mol
【我的知识网络图】：
NH4Cl Ca(OH)2,
HCl
NH3
H2，高温，
高压，催化剂
N2
O2，放电
NO
O2
NO2HNO3
H2O
①浓酸，Cu
②光照或
③
C
NaNO3O2
NaOH
24
，催化剂稀酸，Cu
N2O4
Mg点燃
Mg3N2
H2O
NH4 + OH NH2H2O
【当堂检测】：教材103页第6、7小题
第三部分课后提升案
1、往2支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液
的颜色变化应该是 ( )
A．前者基本没有改变、后者变棕黄色 B．前者变棕黄色、后者也变棕黄色
C．前者变棕黄色、后者基本没有改变 D．前者、后者都基本没有改变
2、把1.92克铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到
气体672ml（标况），将盛有此气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标况下一
定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入的氧气的体积是
Ａ．504ml B.168ml C.336ml D.224mL
3、某100ml混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向该混
合溶液中加入1.92g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是
A. 0.15 mol/L
B. 0.225 mol/L
C. 0.35 mol/L
D. 0.45 mol/L
4、回答下列问题。

（1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式是__________________________
（2）试用下图所列各种装置设计一个实验来验证上述反应所产生的各种产物。

这些装置的连接顺序，按产物气流从左到右的方向是(填装置的编号): →→
→。

（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色c瓶的溶液不褪色。

A瓶溶液的作用是__________，B瓶溶液的作用是__________，C瓶溶液的作用是_______。

（4）装置②中所装的固体药品是______________，可验证的产物是____________。