高中化学 第五章第二节 第三课时 硝酸教案 新人教版第二册

第三课时 硝酸

[明确学习目标] 1.通过硝酸与不活泼金属、非金属反应，认识硝酸的强氧化性。2.通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。3.知道氮的氧化物(NO 2)，硫的氧化物(SO 2)是主要的大气污染物及防治措施。

学生自主学习

硝酸的性质

1．硝酸是□

01无色，□02易挥发，有□03刺激性气味的液体。 2．浓硝酸的不稳定性，用化学方程式表示为：□

044HNO 3=====△

或光照4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O 。 3．稀硝酸的强氧化性

稀硝酸与Cu 发生反应：□

058HNO 3(稀)＋3Cu===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ，离子方程式为□062NO －

3＋3Cu ＋8H ＋

===3Cu 2＋

＋2NO↑＋4H 2O 。

4．浓硝酸的强氧化性

(1)常温下Fe 、Al 遇浓硝酸钝化，因此可用铝制或铁质的容器贮存浓硝酸。

(2)浓硝酸与Cu 发生反应：□074HNO 3(浓)＋Cu===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ，离子方程式为□082NO －

3＋Cu ＋4H ＋

===Cu 2＋

＋2NO 2↑＋2H 2O 。

5．王水

由□09浓硝酸和□10浓盐酸组成的混合物，体积比为□111∶3。能使不溶于硝酸的金属如□12金、□13铂等溶解。

6．硝酸的用途

是制炸药、染料、塑料的原料，也是化学实验室的必备试剂。

酸雨及防治 1．SO 2与NO 2的主要来源

(1)SO 2：主要来源于□

01煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 (2)NO 2：主要来自于汽车尾气。 2．危害

(1)引起大气污染，直接危害人体健康。

(2)溶于水形成□02酸雨。

3．酸雨

(1)概念：□03pH<5.6的降雨。

(2)成因：□04二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成的。

(3)危害

05土壤、湖泊酸化。

①直接破坏农作物、森林、草原，使□

②加速□06建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。

分析铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，思考硝酸的浓度对还原产物有何影响？

提示：反应中，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，一般地硝酸的浓度越低，还原产物的价态越低。

课堂互动探究

知识点一硝酸的性质

1．硝酸的物理性质

颜色状态气味溶解性挥发性

无色液态刺激性气味易溶于水有挥发性

硝酸浓度越大越易挥发。

2．硝酸的不稳定性

△/光照HNO3在光照或加热条件下会分解，硝酸浓度越大越容易分解。反应方程式为4HNO3=====

4NO2↑＋O2↑＋2H2O。所以HNO3应盛放在棕色细口试剂瓶中，且放在阴凉处；浓硝酸呈黄色是由于溶有NO2的缘故。

3．硝酸的强氧化性

(1)本质

HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。

(2)规律

①硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。

②还原剂一般被氧化成最高价态。

(3)具体表现 ①硝酸与金属的反应

a ．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 。

b ．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。

c ．常温下浓硝酸、浓H 2SO 4能使Fe 、Al 钝化。 ②硝酸与非金属的反应

反应规律：非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO 2↑＋H 2O

如：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。

1 某稀溶液中HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度分别为3.0 mol/L 和2.0 mol/L 。取该溶

液20 mL ，加入3.2 g 铜粉，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积约是( )

A ．0.75 L

B ．0.336 L

C ．1.5 L

D ．0.448 L [批注点拨]

[解析] 20 mL 溶液中：n (H ＋)＝0.14 mol ，n (NO －

3)＝0.06 mol ，n (Cu)＝0.05 mol 。依据离子方程式计算：

3Cu ＋ 8H ＋

＋ 2NO －

3===3Cu 2＋

＋2NO↑＋4H 2O 3 8 2 2×22.4 L

0．05 mol 0.14 mol 0.06 mol V (NO)

三者反应时，H ＋

与NO －

3均过量，依据Cu 的物质的量可得V (NO)≈0.75 L。 [答案] A

[练1] 将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( ) A ．反应剧烈程度：两者相同

B ．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少

C ．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深

D ．反应中转移的电子总数：前者多，后者少 答案 B

解析 相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，浓硝酸参与的反应更剧烈，A 错；铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为①4HNO 3(浓)＋Cu===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ，②8HNO 3(稀)＋3Cu===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 。①产生红棕色气体，②产生无色气体，C 错误；由于参加反应的铜的质量相同，且两反应中还原剂都是铜，反应后铜的价态又相同，所以反应中转移的电子总数相等，D 错；1 mol Cu 和浓硝酸反应消耗4 mol 硝酸，1 mol Cu 和稀硝酸反应消耗8

3

mol 硝酸，同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，消耗的浓硝酸多，B 正确。

[练2] 9.7 g Cu 和Zn 的合金与足量的稀硝酸反应，还原产物只有NO 气体，其体积在标准状况下为2.24 L 。将溶液稀释为1 L ，测得溶液的c (H ＋

)＝0.1 mol·L －1

，此时溶液中NO －

3的浓度为( )

A ．0.3 mol·L －1

B ．0.4 mol·L －1

C ．0.2 mol·L －1

D ．0.6 mol·L －1

答案 B

解析 n (NO)＝0.1 mol ，转移电子的物质的量为0.1 mol×3＝0.3 mol ，n (Cu ＋Zn)＝0.3 mol÷2＝0.15 mol ，n [Cu(NO 3)2]＋n [Zn(NO 3)2]＝0.15 mol ，其中所含n (NO －

3)＝0.3 mol ，溶液的c (HNO 3)＝c (H ＋

)＝0.1 mol·L －1

，其中含n (NO －

3)＝0.1 mol ，溶液中NO －

3的总浓度为0.4 mol·L

－1

。

知识点二 酸雨及防治

1．SO 2和氮的氧化物的吸收 (1)NaOH 溶液吸收