人教版高中化学必修一教学讲义,复习补习资料(含知识讲解,巩固练习)：41【基础】硫酸和硝酸

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【硫酸和硝酸浓硫酸】（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H 2O 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，C 12H 22O 1112C+11H 2O 。

所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。

注意：在浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。

利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H 2、Cl 2、O 2、SO 2、N 2、CO 2、CO 、CH 4等气体，但是它不能用来干燥碱性气体（如NH 3）和强还原性气体（如HBr 、HI 、H 2S ）。

2．强氧化性：在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在，体现的是硫酸分子的性质。

在硫酸分子中，存在+6价硫，很容易得电子被还原，所以具有很强的氧化性。

浓硫酸能将大多数金属（如Cu ）或非金属（如C ）氧化： （1）Fe 、Al 的钝化常温下，当Fe 、Al 等金属遇到浓硫酸时，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。

（2）与不活泼金属和非金属的反应由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应，反应过程中有如下规律：①反应要加热，否则不反应；②还原产物一般是SO 2。

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。

③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。

如： Cu+2H 2SO 4(浓)CuSO 4 + 2H 2O +SO 2↑2Ag+2H 2SO 4 (浓)Ag 2SO 4+SO 2↑+2H 2OC+2H 2SO 4(浓) CO 2↑+2H 2O+2SO 2↑S+2H 2SO 4 (浓)3SO 2↑+2H 2O④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物 H 2S+H 2SO 4 (浓)==S ↓+SO 2↑+2H 2O 或H 2S+3H 2SO 4 (浓)4SO 2↑+4H 2O2HI+H 2SO 4 (浓)==I 2+SO 2↑+2H 2O 2HBr+H 2SO 4 (浓)==Br 2+SO 2↑+2H 2O⑤随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。

（三）硫酸的用途硫酸是重要的化工原料，也是化学实验室必备的重要试剂。

在工业上可用来制造化肥、农药、炸药、染料、△△△盐类等。

硫酸还用于精炼石油、干燥剂或制取各种挥发性酸等等。

要点三、硝酸【硫酸和硝酸硝酸】（一）硝酸的物理性质无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。

浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。

质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。

98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。

（二）硝酸的化学性质1．硝酸具有酸的通性①与金属反应：一般不生成氢气②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色要点诠释：在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。

如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。

2．不稳定性：硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸。

4HNO3O2↑+ 4NO2↑+ 2H2O3．硝酸的强氧化性要点诠释：由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。

硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。

②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。

（1）浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。

（2）与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物。

如：C+4HNO3 (浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O，△S+6HNO3 (浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O。

（3）金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3等。

3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O浓硝酸与Cu 反应时，若Cu 过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO 2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物将为NO ，最终应得到NO 2与NO 的混合气体，可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu 、HNO 3和混合气体之间的量的关系。

（4）钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。

钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al 和Fe 的这种性质，我们可以用Al 或Fe 制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。

【典型例题】类型一、硫酸的性质例1、下列有关硫酸的说法中不正确的是（ ）。

A ．常温下浓硫酸与铜反应，浓硫酸体现氧化性和酸性 B ．浓硫酸与木炭粉加热发生反应时，浓硫酸只作氧化剂 C ．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化硫D ．蔗糖与浓硫酸的作用中，浓硫酸体现脱水性和氧化性 【答案】A【解析】常温下浓H 2SO 4与铜不反应，在加热条件下会反应。

浓硫酸与木碳在加热条件下发生反应：C+2H 2SO 4 (浓)CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ，体现出浓硫酸的氧化性。

浓硫酸具有吸水性，是酸性干燥剂，可以干燥酸性气体和中性气体。

【总结升华】在氧化还原反应中，若H 2SO 4全部被还原（生成SO 2），则H 2SO 4只表现出强氧化性，如浓H 2SO 4与C 单质反应；若H 2SO 4只有部分被还原，还有一部分转化为硫酸盐和水，则H 2SO 4体现强氧化性和酸性，如在与Cu 的反应中，H 2SO 4既体现氧化性又体现酸性。

在复分解反应中，H 2SO 4表现出酸性、SO 42－的性质或难挥发性。

举一反三：【变式1】下面的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是（ ）。

A ．2NaCl+H 2SO 4 (浓)Na 2SO 4+2HCl ↑ B ．Na 2SO 3+H 2SO 4 (浓)Na 2SO 4+SO 2↑+H 2OC ．C+2H 2SO 4 (浓)CO 2↑+2SO 2↑+2H 2OD ．2FeO+4H 2SO 4 (浓)Fe 2(SO 4)3+SO 2↑+4H 2O【答案】D【变式2】在常温下，下列操作不能区别浓硫酸和稀硫酸的是（ ）。

△△△△△A．分别加入铁片B．分别加入蔗糖C．分别加入铜片D．分别加入硫酸铜晶体【答案】C例2、（1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为________ 。

（2）试用图表中各装置设计一个实验，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）：________→________→________→________。

装置（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中所加的固体药品是________，可确定的产物是________，确定装置②在整套装置中位置的理由是________。

（5）装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。

△【答案】（1）C+2H2SO4 (浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O（2）④②①③（3）验证产物气流中有SO2，将SO2全部氧化吸收，确定产物中的SO2已被B瓶溶液全部吸收（4）无水CuSO4，水蒸气，由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之前（5）澄清石灰水CO2【解析】木炭与浓硫酸加热反应生成CO2、SO2和H2O。

其中CO2、SO2在化学性质上的相同点都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会干扰鉴别。

SO2和CO2在化学性质上的明显不同点是SO2有漂白性和强还原性，而CO2都没有。

在SO2和CO2混合气体中，首先用品红检验SO2的存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在，是一种确认SO2和CO2共存的好方案。

由于对CO2、SO2的确认都是在水溶液中进行的，所以应在确认CO2和SO2之前确认H2O。

与水发生作用并伴有明显现象的物质，中学阶段熟知的是无水CuSO4，白色的CuSO4粉末与H2O反应生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体。

【总结升华】本题主要考查实验的总体设计，结合所给试剂的作用，判断各部分装置可验证的产物，从而确定各装置间的连接顺序，另外知识性的问题是要区分SO2和CO2性质的异同点，确定检验的方法和顺序。

类型二、硝酸的性质例3、将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（）。