硫酸和硝酸的氧化性
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硫酸和硝酸【学习目标】1.以稀硫酸、硝酸为例复习酸的通性;2.理解浓硫酸的吸水性、脱水性以及氧化性等三大特性;3.理解硝酸的强氧化性及硫酸和硝酸的用途。
重点:浓硫酸、硝酸的化学性质难点:浓硫酸和硝酸的氧化性【要点梳理】要点一、稀硫酸要点诠释:稀硫酸中存在着电离方程式:H2SO4=2H+ +SO42-,由于硫酸是强电解质,在水中完全电离,所以在稀硫酸中存在的微粒是H+、SO42-和H2O。
浓硫酸(质量分数为98%)中,几乎不含水,所以在浓硫酸中几乎不存在硫酸的电离,也就几乎不存在H+和SO42-离子,几乎全以硫酸分子形式存在。
所以如果说稀硫酸体现的是H+的性质(只要是酸都能电离出氢离子,所以稀硫酸体现的是酸的通性。
),那么浓硫酸则体现出硫酸分子的性质,也就是具有特性。
稀硫酸具有酸的通性:(1)指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。
(2)与金属反应:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑;2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑(3)与碱的反应:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O(4)与碱性氧化物反应:CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O(5)与某些盐的反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl要点二、浓硫酸【高清课堂:硫酸和硝酸ID:395524#浓硫酸】(一)物理性质(1)纯硫酸:无色、粘稠的油状液体、难挥发(2)98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3(3)沸点高:沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸(4)硫酸与水任意比例混溶;浓硫酸的稀释(酸入水):将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中,并不断搅拌使其混合均匀。
(二)浓硫酸的特性浓硫酸的特性有:吸水性、脱水性和强氧化性。
要点诠释:1.吸水性与脱水性的区别浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。
浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去,C12H22O1112C+11H2O。
矮油,你又想偷懒啊?反省反省吧,亲! 想成为一名成功者,先必须做一名奋斗者。
《必修Ⅰ第4章第4节 氨 硝酸 硫酸》导学案(第2课时)高一 班 第 组 姓名 组内评价 教师评价【课标要求】1、了解硫酸和硝酸的物理性质和用途。
2、掌握硫酸硝酸的化学通性以及浓硫酸、硝酸的特性。
【重点难点】1、浓硫酸和硝酸的氧化性【新课导学】阅读教材P100-102思考: 一、浓硫酸的特性1、浓硫酸的吸水性:在盛有少量蓝色硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸,现象________, 结论____________。
【思考】实验室为什么常用浓硫酸干燥气体?2、浓硫酸的脱水性:在蔗糖中加入浓硫酸现象①_____②_____③____。
蔗糖变黑的本质:3、浓硫酸的强氧化性(1)浓硫酸与金属铜反应探究【探讨 1】根据反应的现象,你能写出铜与浓硫酸反应的化学方程式吗? ______________________________【探讨2】上述反应中氧化剂、还原剂各是什么物质?被氧化与被还原的元素各是什么?还原剂与氧化剂物质的量之比是多少?_____浓硫酸的作用是什么?_____【探讨3】考虑本实验的产物为有毒气体,请你想一想如何改进实验装置?若想同时证明SO 2 溶液显酸性,如何改进实验装置?画出简图。
___________________________________ (2)浓硫酸与非金属(如C )的反应【思考】根据氧化还原反应的规律,结合在蔗糖中加入浓硫酸的现象,写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式吗?指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物吗?___________________________________(3)常温下,浓硫酸使铁、铝_____,原因是__________ 【浓硫酸、稀硫酸的组成及氧化性的比较】三、二、硝酸的特性1、硝酸的物理性质:纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味、有腐蚀性的液体。
思考: 打开盛有浓硝酸的试剂瓶,瓶口产生的白雾是什么物质? 2、硝酸的化学性质: 硝酸是一种强酸,具有酸的通性, 在水中的电离方程式为____________________________。
硫酸和硝酸氧化性的思与辨
析
硫酸和硝酸的氧化性有很大的不同:
(1)硝酸是最强烈的氧化剂,它可以氧化大多数金属元素。
由于其有效的氧化作用,它被广泛应用于工业中,如用于清洗汽机中的焊接接头,用于清除汽车部件上的油污,用于防腐和杀菌。
(2)硫酸是较弱的氧化剂,它只能氧化碱金属,不能氧化过量的金属离子。
硫酸因其弱的氧化作用而被广泛应用于电镀,电工板材上的波纹等表面处理。
总之,硫酸和硝酸有着不同的氧化性,因此应根据不同的需求来选择不同的氧化剂。
第四节 氨 硝酸 硫酸第3课时 硫酸和硝酸的氧化性 达标练习1.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是( )A .与铜片反应B .与石蕊溶液反应C .用玻璃棒各蘸少许涂在纸上D .加入锌片看是否有气体生成2.向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾,下列叙述不属于产生该现象的原因的是( )A .浓硫酸具有脱水性B .浓硫酸具有吸水性C .盐酸具有挥发性D .气体的溶解度随温度升高而降低3.将下列溶液置于敞口容器中,溶液质量会增加的是( )A .浓硫酸B .稀硫酸C .浓盐酸D .浓硝酸4.北京2008奥运会中,中国取得了51块金牌的好成绩,本届的奥运金牌为金镶玉,直径为70 mm ,厚6 mm 。
某化学兴趣小组对金牌中金属的成分提出猜想:甲认为该金属是由纯金制成;乙认为该金属是由金银合金制成;丙认为该金属是由黄铜(铜锌合金)制成。
为了验证他们的猜想,取制造这种金属的材质粉末少量进行实验,加入下面一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误,该试剂应是( )A .硫酸铜溶液B .盐酸C .稀硝酸D .硝酸银溶液5.下列各组气体通常情况下能大量共存,并且既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )A .SO 2、O 2、HBrB .NH 3、O 2、N 2C .NH 3、CO 2、HClD .H 2、CH 4、O 26.将7 g 某铜、银合金与足量的a mol/L HNO 3充分反应,完全溶解后放出的气体与标准状况下的氧气0.56 L 混合,通入水中恰好完全吸收,则此合金中铜的质量是( )A .1.6 gB .2.4 gC .3.2 gD .4.8 g7.在浓硝酸中放入铜片:(1)反应开始时的化学方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________, 实验现象为____________________________________________________________。
第2课时硫酸和硝酸的氧化性选题表基础过关(20分钟)1.(2018·江西静安区二模)关于C、N、S等非金属元素及其化合物的说法错误的是( C )A.它们都能以游离态存在于自然界中B.二氧化硫、氮氧化物的任意排放会形成酸雨C.浓硫酸可干燥CO2、SO2、H2S等气体,但不能干燥NH3D.加热条件下,碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应解析:地下煤炭是碳单质,空气中氮气是氮的单质,火山口附近存在单质硫,它们都能以游离态存在于自然界中,故A正确;二氧化硫溶于水变化为亚硫酸,亚硫酸被空气中氧气氧化生成硫酸形成酸雨,氮氧化物中的二氧化氮溶于水形成硝酸,也可以形成硝酸型酸雨,故B正确;浓硫酸可干燥CO2、SO2等气体,但不能干燥H2S、NH3等还原性和碱性气体,故C错误;加热条件下,碳、硫单质都能被浓硝酸、浓硫酸氧化生成碳、硫的氧化物,发生氧化还原反应,故D正确。
2.将过量的金属锌投入热浓硫酸中,下列判断正确的是( D )A.金属锌表面因生成致密氧化膜而不反应B.会立即生成H2C.会立即生成SO2,且只生成SO2D.除了SO2外,还会有H2产生解析:锌在浓硫酸中不发生钝化,所以不生成致密氧化膜,故A错误;浓硫酸是氧化性酸,与锌反应生成SO2,故B错误;由于随反应的进行,硫酸浓度减小,稀硫酸与锌反应产生H2,所以不是只生成二氧化硫,故C错误;根据以上分析可知除了SO2外,还会有H2产生,故D正确。
3.下列说法错误的是( C )A.浓硫酸具有吸水性,在实验中常用作干燥剂B.浓硫酸能与灼热的木炭反应,有CO2和SO2生成C.常温下,浓硫酸与Cu反应放出SO2D.铁粉和硫粉共热可生成FeS解析:浓硫酸具有吸水性,在实验中常用作干燥剂,故A正确;浓硫酸具有强的氧化性,能够与灼热木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,故B正确;铜与浓硫酸在常温下不反应,加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,故C错误;硫氧化性较弱,与铁反应生成硫化亚铁,故D正确。
第2课时 硫酸和硝酸的氧化性[学习目标定位] 1.通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应,认识浓硫酸、硝酸的强氧化性。
2.通过比较浓硫酸与稀硫酸,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。
一 浓硫酸的特性1.将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量的变化是增大,变化的原因是浓硫酸能吸收空气中的水蒸气。
若将一瓶浓盐酸(或浓硝酸)敞口放置在空气中,其质量的变化是减小,原因是浓盐酸(或浓硝酸)易挥发,溶质减少。
2.将一定量的蔗糖放入小烧杯中,加入浓硫酸,观察到的现象是白色蔗糖变黑、体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体,发生反应的化学方程式是C 12H 22O 11――→浓硫酸12C +11H 2O 。
3.按表中图示装置完成实验,将有关反应现象及实验结论填入表中: 实验操作实验现象a 试管中铜丝表面变黑,有气泡逸出;b 试管中的品红溶液逐渐变为无色;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。
实验结论Cu 和浓H 2SO 4反应的化学方程式为Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O浓硫酸的特性(1)吸水性:浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。
在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来,结合生成水分子。
(3)强氧化性①浓硫酸能与大多数金属反应,生成高价态金属的硫酸盐,本身一般被还原为SO2。
②常温下,浓硫酸能使铁、铝钝化。
③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。
1.浓硫酸具有A.强酸性,B.强氧化性,C.高沸点、难挥发性,D.脱水性,E.吸水性等性质。
以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的字母分别填入括号中。
(1)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体()(2)用磷矿物[主要成分是Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸()(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体()(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸()(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末()(6)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体()(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑()答案(1)C(2)A(3)E(4)B(5)E(6)B(7)AD解析(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性,氯化氢气体易挥发。
硫酸和硝酸的氧化性一、选择题1.对下列事实的解释中错误的是( )A .在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性B .浓硫酸和浓盐酸混合可制氯化氢,说明浓硫酸吸水放热C .常温下,浓硫酸可以用铝罐贮存,说明浓硫酸可使铝发生钝化D .反应:C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 中,H 2SO 4既体现了酸性又体现了强氧化性2.关于硝酸的说法正确的是( )A .硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮元素得电子B .浓HNO 3与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水C .硝酸电离出的H +,能被Zn 、Fe 等金属还原成H 2D .常温下,向浓HNO 3中投入Fe 片,会产生大量的红棕色气体3.下列关于浓HNO 3和浓H 2SO 4的叙述中正确的是( )A .常温下都可用铝制容器贮存B .露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻C .常温下都能与铜较快反应D .露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大4.下列叙述或操作中正确的是( )A .稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着量筒壁慢慢的注入盛有水的量筒中,并不断搅拌B .浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性C .浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量的水冲洗D .浓硫酸与铜反应中,被氧化和被还原的物质的物质的量之比为1∶25.在Fe 、Cu 的混合物中,加入一定量的稀硝酸并微热,充分反应后剩余金属a g .再向其中加入一定量的稀盐酸并加热,充分振荡后剩余金属b g ,则( )A .a 可能等于bB .a 一定小于bC .a 可能大于bD .a 一定大于b6.(2010·北京高考)用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应.下列实验不合理的是( )A .上下移动①中铜丝可控制SO 2的量B .②中选用品红溶液验证SO 2的生成C .③中选用NaOH 溶液吸收多余的SO 2D .为确认CuSO 4生成,向①中加水,观察颜色7.在100 mL 混合液中,HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度分别是0.4 mol/L 和0.1 mol/L ,向该混合液中加入1.92 g 铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu 2+的物质的量浓度是( )A .0.15 mol/LB .0.225 mol/LC .0.35 mol/LD .0.45 mol/L二、非选择题8.非金属单质A 经如图所示的过程转化为含氧酸D ,已知D 为强酸,请回答下列问题: A ――→O 2B ――→O 2C ――→H 2O D(1)若A 在常温下为固体,B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体.①D的化学式是________;②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境.(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体.①A、C的化学式分别是:A________;C________.②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式__________________________.该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应.9.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,其相互转化关系如下图所示.其中A、B、C、D在常温下都是气体,B为红棕色.(1)写出下列各物质的化学式:A:___________________________________________,D.________________.(2)写出下列反应的化学方程式:B→C的化学方程式为______________________________________________________.E→C的化学方程式为______________________________________________________.10.已知锌跟浓硫酸反应生成SO2,跟稀硫酸反应生成H2.使一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L.将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液中氢离子的浓度为0.1 mol/L.(1)写出锌跟浓硫酸反应的化学方程式:______________________________________________________________________________________________________________.(2)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是_____________________________________.(3)气体A的成分是________________________________________________________,各成分的体积比是__________________.(4)反应过程中消耗的锌的质量是______________.11.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.请回答:(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,这两个反应的化学方程式分别为:__________________________________________________________________________________________.(3)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(4)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液,可以看到品红溶液________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________.详解答案1.选D 碳和浓H 2SO 4反应时,浓H 2SO 4全部被还原生成SO 2,浓H 2SO 4只表现氧化性,不表现酸性.2.选A B 选项,王水指的是浓HNO 3和浓盐酸体积之比为1∶3所得的混合物.C 选项,硝酸与金属反应时,被还原的一般是指+5价氮,得到的还原产物是NO 2、NO 、N 2O 或N 2等.D 选项,常温下,浓HNO 3可使Fe 和Al 等金属发生钝化现象,故B 、C 、D 均是错误的说法.3.选A 浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu 不反应,露置在空气中,浓度都减小.4.选C 浓硫酸在稀释过程中放出大量的热,不能在量筒中稀释,A 错;浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,只是起氧化性的粒子不同,在浓硫酸中是S +6,而在稀硫酸中是H +,B 错.D 项中被氧化的铜与被还原的H 2SO 4物质的量之比为1∶1.5.选D 在含有NO -3的溶液中加盐酸,相当于硝酸的存在,能够继续氧化金属,所以固体质量减少.6.选D 本题考查铜和浓硫酸反应的实验,意在考查考生对化学实验原理的分析能力.上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触面积的大小,从而可以控制反应生成SO 2的量,A 项正确;SO 2可使品红溶液褪色,因此B 项正确;SO 2有毒,能与NaOH 溶液反应,因此C 项正确;铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明有CuSO 4生成,无需向其中加水,D 项错误.7.选B 由于本题溶液中存在HNO 3、H 2SO 4,所以c (H +)>c (NO -3),而在Cu 与HNO 3反应中可知,实际参加反应的n (H +)∶n (NO -3)=8∶3,所以要依据离子方程式来计算.3Cu + 8H + + 2NO -3===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O3 8 2 31.9264(0.4+0.2)×0.1 0.4×0.1 由此可知H +的量不足,完全反应,则n (Cu 2+)=(0.4+0.2)×0.1×38=0.022 5 mol c (Cu 2+)=0.02250.1=0.225 mol/L. 8.(1)①H 2SO 4 ②酸雨(2)①N 2 NO 2 ②Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 属于9.解析:本题的突破口是五种物质均含有同一种元素,且B 为红棕色气体,可以推测该系列为氮系列(NO 2、NO 、NH 3、HNO 3).答案:(1)N 2、NH 3 (2)3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO3Cu +8HNO 3===3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O10.解析:气体A 的物质的量n (A)=33.6 L 22.4 L/mol=1.5 mol. 反应过程中消耗H 2SO 4的物质的量为n (H 2SO 4)=100 mL ×18.5 mol/L 1000 mL/L -1 L ×0.1 mol/L 2=1.80 mol.根据题意,锌跟硫酸反应的化学方程式是:Zn +2H 2SO 4(浓)=====△ZnSO 4+SO 2↑+2H 2O ①Zn +H 2SO 4(稀)===ZnSO 4+H 2↑②若生成的气体全是二氧化硫,则消耗H 2SO 4的物质的量为n (H 2SO 4)=2×n (SO 2)=2×1.5 mol =3.0 mol ≠1.80 mol.所以此假设不成立,即该气体只能是二氧化硫和氢气的混合气体.设该混合气体中二氧化硫和氢气的物质的量分别是x 和y .根据题意可得如下两个方程: x +y =1.5 mol ,2x +y =1.8 mol.联立,解得x =0.3 mol ,y =1.2 mol.V (SO 2)V (H 2)=n (SO 2)n (H 2)=0.3 mol 1.2 mol =14. 下面求反应过程中消耗的锌的质量.根据两个化学方程式可知n (Zn)=n (SO 2)+n (H 2)=1.5 mol ,则m (Zn)=65 g/mol ×1.5 mol =97.5 g.答案:(1)Zn +2H 2SO 4(浓)=====△ZnSO 4+SO 2↑+2H 2O(2)1.80 mol(3)二氧化硫和氢气 1∶4 (4)97.5 g11.解析:(1)浓H 2SO 4具有脱水性,使蔗糖脱水成炭;(2)反应方程式为C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ,经常用NaOH 溶液吸收SO 2,方程式为SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O ;(3)这些实验现象体现了浓H 2SO 4的脱水性和强氧化性;(4)SO 2通入品红可使之褪色,加热后又恢复原来的颜色;(5)SO 2和CO 2均使澄清石灰水变浑浊,不能用它鉴别,可用溴水、酸性KMnO 4溶液或品红溶液鉴别.答案:(1)C (2)二氧化硫 NaOH C +2H 2SO 4=====△2SO 2↑+CO 2↑+2H 2O ,SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O (3)CD(4)褪色 恢复红色(5)不能 溴水、酸性KMnO 4溶液或品红溶液任两种均可。