第二课时硫酸和硝酸的氧化性

第二课时

硫酸和硝酸的氧化性

(1)H2

SO4的电离方程式是H2SO4===2H＋＋SO2－4。在反应Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑中，失电子的是Zn，得电子的是H＋，稀硫酸表现的性质是酸性和弱氧化性。

(2)浓H2SO4具有吸水性，通常用作干燥剂。浓H2SO4溶于水会放出大量的热，故稀释浓H2SO4时，应将浓H2SO4缓缓注入水中并不断地用玻璃棒进行搅拌。

(3)从氧化还原反应的价态规律分析，H2SO4中的硫元素、HNO3中的氮元素只有氧化性。

一、浓硫酸的性质

1．吸水性

浓硫酸能吸收气体、液体中的水分以及固体中的结晶水，故常作干燥剂。

2．脱水性

浓硫酸能将有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。

3．强氧化性

(1)与金属反应：

①除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸反应。

②常温下，冷的浓硫酸能使铁、铝钝化。

③浓H2SO4与Cu反应：

a.试管中铜丝表面有气泡逸出。

(2)与非金属反应：

加热时与木炭发生反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△

CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。 二、硝酸的性质 1．强氧化性 (1)与金属反应：

①除金、铂以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。 ②常温下，冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。 ③与铜反应(写出化学方程式)：

浓硝酸：4HNO 3(浓)＋Cu===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋ 2H 2O ，

稀硝酸：8HNO 3(稀)＋3Cu===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋ 4H 2O 。

(2)与非金属反应：

加热时浓硝酸与木炭发生反应：C ＋4HNO 3(浓)=====△

CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。 (3)王水：

①组成：浓硝酸与浓盐酸，体积比为1∶3；

②性质：能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 2．不稳定性

(1)化学方程式：4HNO 3=====光照或

△4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O 。 (2)实验室中浓硝酸显黄色的原因： 浓硝酸分解生成的NO 2又溶于硝酸所致。

1．将下列现象与浓H 2SO 4表现的性质连接起来。 (1)浓H 2SO 4使铁、铝钝化 A ．吸水性 (2)浓H 2SO 4滴在纸上，使纸变黑 B ．脱水性 (3)浓H 2SO 4干燥SO 2气体 C ．强氧化性

答案：(1)—C ，(2)—B ，(3)—A

2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)稀H 2SO 4和Fe 反应的离子方程式为：2Fe ＋6H ＋

===2Fe 3＋

＋3H 2↑( ) (2)浓H 2SO 4可用作SO 2、NH 3的干燥剂( ) (3)冷的浓H 2SO 4使铁、铝钝化属于物理变化( )

(4)铜和稀HNO 3反应中HNO 3既体现了氧化性，又体现了酸性( ) (5)浓盐酸和浓硝酸按体积比1∶3组成王水( )

答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×

3．思考：Cu 和一定浓度的HNO 3充分反应后铜过量，若向反应后混合物中滴加稀H 2SO 4，铜能否继续溶解？

答案：能。因为加入的稀H 2SO 4提供了H ＋

，溶液中的NO －

3、H ＋

和Cu 能继续反应，即3Cu ＋2NO －

3＋8H ＋

===3Cu 2＋

＋2NO ↑＋4H 2O 。

4．实验室中应如何保存浓硝酸？

答案：因浓HNO 3见光或受热易分解，所以应盛放在棕色细口瓶中并置于冷暗处。

1．与金属的反应(体现酸性和氧化性) (1)与较活泼金属反应： ①铁、铝：

常温下，当铁、铝等较活泼的金属遇到浓硫酸时，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。加热时，反应生成硫酸盐和SO 2。

②其他活泼金属：除铁、铝外的其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO 2，后来产生H 2。 (2)与较不活泼金属反应：

金属＋浓硫酸――→△

高价态硫酸盐＋SO 2↑＋H 2O 。 ①反应需要加热，否则不反应； ②浓硫酸的还原产物是SO 2。 2．与非金属反应(只体现强氧化性)

非金属单质＋浓硫酸――→△

高价态氧化物＋SO 2↑＋H 2O 。 3．与还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性，能将还原性物质(如H 2S 、HI 、HBr)氧化。

[例1] 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 、H 2S 等气体

B ．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为：S ＋2H 2SO 4(浓)=====△

3SO 2↑＋2H 2O ，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 ．把足量铜粉投入只含2 mol H 2SO 4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H 2SO 4，是因为浓H 2SO 4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(NH 3)。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H 2SO 4反应时，浓H 2SO 4浓度逐渐降低，当成为稀H 2SO 4时，反应停止，故产生的SO 2在标准状况下不足22.4 L 。答案为D 。

[答案] D

(1)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。 (2)浓H 2SO 4与金属反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，不再与不活泼金属反应。但足量的活泼金属如Zn 与浓H 2SO 4反应时，开始阶段浓H 2SO 4体现其强氧化性，产生SO 2气体，随着反应的进行，当浓硫酸变为稀H 2SO 4时，Zn 与稀H 2SO 4反应产生H 2。

1．具体表现

(1)硝酸与金属的反应：

①除Au 、Pt 等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 如3Ag ＋4HNO 3(稀)===3AgNO 3＋NO ↑＋2H 2O 。

②活泼金属与HNO 3反应不生成H 2，HNO 3的浓度不同，还原产物不同。

③常温下浓硝酸能使Fe 、Al 钝化，加热时反应。 (2)硝酸与非金属的反应：

①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 。 ②反应举例：

C ＋4HNO 3(浓)=====△

CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。 (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 、SO 2、Fe 2＋

、FeO 、Br －

、I －

、S 2－

、SO 2－

3等均能被HNO 3氧化。

2．关于硝酸与金属反应的计算 (1)守恒法：

金属与HNO 3的反应运用“守恒法”求解，一般类型有： ①电子守恒：

金属失电子数＝生成气体时HNO 3得电子数。 ②物料守恒：

消耗HNO 3的量＝盐中NO －

3的量(表现酸性的HNO 3)＋气体中的N 原子的量(被还原的HNO 3)。