第2课时 硫酸和硝酸(xiāosuān)的氧化性学习目标核心素养建构1.能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸、硝酸的氧化性。2.认识硫酸、硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。第一页，共42页。[知识梳理]酸碱指示剂活泼(huópo)金属碱碱性(jiǎnxìnɡ)氧化物第二页，共42页。2.浓硫酸的特性(tèxìng)(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体的结晶水，故常用做___________。(2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按____________脱去，留下(liúxià)黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成____________________固体，并放出有_________气味的气体。(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，如与铜反应。干燥剂水的组成(zǔchénɡ)比疏松多孔的海绵状刺激性第三页，共42页。实验操作实验说明a.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止b.浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境第四页，共42页。逐渐(zhújiàn)变黑色无色(wúsè)红色(hóngsè)蓝色第五页，共42页。【自主思考】1.C、Cu分别与浓硫酸反应时，浓硫酸各
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现出什么(shénme)性质？提示 与碳反应时体现(tǐxiàn)浓H2SO4的强氧化性；与Cu反应时体现(tǐxiàn)浓H2SO4的酸性和强氧化性。第六页，共42页。二、硝酸(xiāosuān)1.挥发性硝酸(xiāosuān)越浓越易________。2.强氧化(yǎnghuà)性(1)与金属的反应①除__________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__________钝化。③与铜反应(写出化学方程式)浓硝酸：_____________________________________________；稀硝酸：_____________________________________________。挥发Au、PtFe、AlCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O第七页，共42页。浓硝酸(xiāosuān)浓盐酸(yánsuān)金、铂NO2第八页，共42页。【自主思考】2.浓HNO3、稀HNO3与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明(shuōmíng)稀HNO3氧化性比浓HNO3强，对吗？提示 浓HNO3氧化(yǎnghuà)性比稀HNO3强，与Cu反应时浓HNO3反应更剧烈。3.实验室中如何保存(bǎocún)浓硝酸？提示 保存浓HNO3用棕色细口瓶、磨口玻璃塞保存，并置于冷暗处。第九页，共42页。1.判断(pànduàn)正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓H2SO4和浓HNO3与Fe和Al都不反应。( )(2)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。( )(3)常温下将铜片(tónɡpiàn)放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”。( )[效果自测]第十页，共42页。(4)将浓H2SO4滴到湿的蔗糖表面(biǎomiàn)，固体变黑膨胀并有刺激性气味气体生成，说明浓H2SO4有脱水性、吸水性和强氧化性。( )(5)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2。( )(6)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体。( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×第十一页，共42页。2.判断(pànduàn)正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)过量的铜与浓硝酸反应(fǎnyìng)有NO生成。( )(2)硝酸可与Na2SO3反应(fǎnyìng)制得SO2气体。( )(3)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。( )(4)稀硝酸与锌反应(fǎnyìng)可放出氢气。( )(5)常温下铁与浓硝酸反应(fǎnyìng)，产生大量红棕色气体。( )(6)用浓HNO3与Cu反应(fǎnyìng)制备NO2。( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√第十二页，共42页。3.回答下列(xiàliè)问题。(1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，原因是__________________________。实验室保存硝酸的方法是_________________________________。(2)铜与足量浓HNO3反应时，表现酸性的硝酸与作氧化剂的HNO3物质的量之比为________。(3)铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少(jiǎnshǎo)，则该盐不可能是________(填字母)。33D.Cu(NO3)2第十三页，共42页。(4)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应(fǎnyìng)，生成气体的成分有________，写出反应(fǎnyìng)的离子方程式：_________________________________________________。向反应(fǎnyìng)后的溶液中加入稀硫酸，如果反应(fǎnyìng)，写出反应(fǎnyìng)的离子方程式：______________________________________________________________。(5)从某金属粉末(含有Au、Cu、Ag)中分离出Au，加入的试剂是________________，写出Ag参与反应(fǎnyìng)的化学方程式____________________________________。(6)往两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Fe(NO3)2溶液________________________；FeSO4溶液______________________________。第十四页，共42页。第十五页，共42页。探究一、浓H2SO4的特性【探究讨论(tǎolùn)】1.浓H2SO4使蔗糖变黑，体现浓H2SO4的什么性质？提示(tíshì) 脱水性。2.浓H2SO4使蓝矾(lánfán)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的什么性质？提示 吸水性。3.浓H2SO4与过量的Zn充分反应，发生反应有哪些？写出化学方程式。提示 Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。第十六页，共42页。【点拨(diǎnbo)提升】1.浓硫酸吸水性和脱水性的区别由此看出：二者的根本区别(qūbié)在于物质本身是否存在水分子。第十七页，共42页。2.浓硫酸强氧化(yǎnghuà)性(1)本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律：①Fe、Al的钝化，常温下，当Fe、Al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。②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性(suānxìnɡ)，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2。第十八页，共42页。③与不活泼金属和非金属反应的规律a.反应需要加热，否则不反应。b.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。c.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。d.随着反应的进行，浓硫酸浓度变小(biànxiǎo)，一旦变为稀硫酸，反应就停止。④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。第十九页，共42页。【典题例证1】 某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关(yǒuguān)实验。第二十页，共42页。实验中某同学将ag铜片和12mL18mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。请回答：(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：__________________________。(2)装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是________________________________________________。实验装置E中D有可能造成(zàochénɡ)环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_______________________________________________________。第二十一页，共42页。装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________。B中应放置(fàngzhì)的液体是________(填字母)。A.饱和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液C.浓溴水D.饱和NaHSO3溶液(3)问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。2溶液2CO3溶液(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是__________。第二十二页，共42页。第二十三页，共42页。第二十四页，共42页。【学以致用(xuéyǐzhìyòng)1】 在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。第二十五页，共42页。请回答下列问题：(1)生成的黑色(单质)物质是________(填化学式)。(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________(填名称)，实验室经常用________溶液进行吸收，这两个(liǎnɡɡè)反应的化学方程式分别为_________________、______________________________________________________________。(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有________(填序号)。A.酸性B.吸水性C.脱水性D.强氧化性第二十六页，共42页。(4)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液，可以(kěyǐ)看到品红溶液________，加热后________。(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？________(填“能”或“不能”)，若不能，填写两种能鉴别的试剂是_________________________________________。第二十七页，共42页。探究二、硝酸的强氧化性【探究讨论】1.浓HNO3中加入紫色石蕊(shíruǐ)试液，溶液先变红又褪色，这表现了HNO3的什么性质？提示(tíshì) 酸性和强氧化性。2.浓、稀硝酸分别与铜反应时，其还原(huányuán)产物相同吗？提示 浓HNO3、稀HNO3产物不同，前者生成NO2，后者生成NO。第二十八页，共42页。【点拨提升(tíshēng)】1.硝酸的强氧化性HNO3中的＋5价氮元素(yuánsù)具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(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＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O；第二十九页，共42页。②活泼金属与硝酸反应(fǎnyìng)不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；第三十页，共42页。第三十一页，共42页。第三十二页，共42页。【典题例证(lìzhèng)2】 下列关于硝酸的说法中正确的是( )A.稀硝酸能与Fe发生(fāshēng)反应，浓硝酸不能B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C.稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D.稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸解析 A项，加热条件下，浓硝酸也能与Fe发生(fāshēng)反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，这与HNO3和Cu反应中HNO3得电子数目多少无关。答案 B第三十三页，共42页。【学以致用2】 下列反应中硝酸既表现(biǎoxiàn)出酸性又表现(biǎoxiàn)出氧化性的是( )A.使石蕊试液变红B.与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析 A项，HNO3只表现酸性(suānxìnɡ)；B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分作氧化剂被还原为NO；C项，2HNO3＋Na2CO3===CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表现强酸性(suānxìnɡ)；D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。答案 B第三十四页，共42页。1.对下列事实的解释(jiěshì)错误的是( )A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现(chūxiàn)发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照条件下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C.常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，说明浓硫酸、浓硝酸与铝不反应D.反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸解析 铝在浓H2SO4、浓HNO3中常温下钝化，在铝表面生成Al2O3膜，阻止内部Al进一步反应。答案 C第三十五页，共42页。2.关于浓H2SO4与Cu反应叙述(xùshù)正确的是( )A.在反应(fǎnyìng)中，浓H2SO4只表现出氧化性B.此反应(fǎnyìng)属于复分解反应(fǎnyìng)C.在反应(fǎnyìng)中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性D.每1mol铜参加反应(fǎnyìng)就有2mol浓H2SO4被还原，同时生成2molSO2答案 C第三十六页，共42页。3.将相同质量的铜分别与过量浓硝酸(xiāosuān)、稀硝酸(xiāosuān)反应，下列叙述正确的是( )A.反应速率：两者相同(xiānɡtónɡ)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，后者少第三十七页，共42页。答案(dáàn) B第三十八页，共42页。4.将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应(fǎnyìng)，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L；(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液。恰好(qiàhǎo)使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1；(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。第三十九页，共42页。第四十页，共42页。第四十一页，共42页。内容(nèiróng)总结第2课时 硫酸和硝酸的氧化性。(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体的结晶水，故常用做___________。(2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按____________脱去，留下黑色的炭。提示 保存浓HNO3用棕色细口瓶、磨口玻璃塞保存，并置于冷暗处。请回答：。足量下列药品能够用来证明反应结束(jiéshù)后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)第四十二页，共42页。
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