第二课时 硫酸和硝酸的氧化性 学案

第四章非金属及其化合物
第四节氨硝酸硫酸
第2课时硫酸和硝酸的氧化性
学习目标
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。

学习重点
认识浓硫酸、硝酸的强氧化性。

学习难点
认识浓硫酸、硝酸的强氧化性，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。

学习探究
一、硫酸
1．物理性质
2．化学性质
(1)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作。

(2)脱水性：将物质中的氢、氧元素按原子个数比为的比例脱出生成H2O。

(3)强氧化性
①钝化：常温下，浓硫酸能使铁、铝表面形成一层。

②与金属反应：与Cu反应的化学方程式为。

③与非金属反应：与木炭反应的化学方程式为。

注意
浓硫酸与不活泼金属或非金属反应的有关规律：
a.反应要加热，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的氧化物或含氧酸。

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.浓硫酸与不活泼金属反应时，随着反应的进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。

e.H 2、N 2、O 2、F 2、Cl 2、Br 2等不能被浓硫酸氧化。

3．硫酸工业制备原理
生产流程：FeS 2――→O 2①SO 2――→O 2②SO 3――→H 2O ③
H 2SO 4 涉及的化学方程式：
① 。

② 。

③ 。

二、硝酸
1．酸性：硝酸是一元 酸，具有挥发性，具有 的通性。

2．强氧化性
(1)与金属反应
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： 。

(2)与非金属反应
加热时浓硝酸与木炭发生反应： 。

(3)王水
①组成： 与 ，体积比为1∶3。

②性质：能使一些不溶于硝酸的金属如 等溶解。

3．不稳定性
(1)化学方程式： 。

(2)实验室中浓硝酸显黄色的原因： 。

4．用途：硝酸用途广泛，是制炸药、染料、塑料的原料，也是化学实验室的必备试剂。

三、硝酸的强氧化性实验
将铜片置于两支具支试管的底部(见下图)。

通过分液漏斗分别加入2 mL 浓、稀硝酸。

A B
问题思考：
(1)两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同？反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用？
(2)如何证明集气瓶里的气体是NO?
(3)A装置中Cu若过量，生成成分有哪些？A装置收集的气体有NO2吗？要收集NO2，用什么方法？
(4)NO能用向上排空气法收集吗？为什么？
学习小结
硝酸的强氧化性
1. 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。

2. 硝酸的强氧化性的表现
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。

b．活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。

c．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
反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或高价含氧酸＋NO2↑＋H2O。

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、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO2－3等均能被HNO3氧化。

④硝酸与铁反应，当硝酸过量时，产物为Fe(NO3)3，当铁过量时为Fe(NO3)2。

3. 常温下浓HNO3可使铁、铝表面形成致密的氧化物膜而钝化，（浓H2SO4也有此性质）因此可用铁、铝容器盛放浓H2SO4、HNO3。

氧化性酸和酸的氧化性：酸的氧化性是指H+的氧化性；氧化性酸是酸根离子中心原子获得电子的性质。

当堂检测
1．下列叙述或操作中正确的是()
A．浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的脱水性
B．浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现
C．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性
D．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再涂上稀NaOH溶液
2. 一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是()
A．硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越低，对应的硝酸的氧化性越弱
B．硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量不同
C．硝酸浓度越大，产生的气体越少
D．两者用排水法收集到的气体体积相等
3. 将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。

则所消耗硝酸的物质的量是()
A．0.12 mol B．0.11 mol
C．0.09 mol D．0.08 mol
参考答案 学习探究 一、
1. （从左到右，从上到下）高 大
2. (1)干燥剂 (2) 2∶1
(3) ①致密的氧化膜 ②Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
③C ＋2H 2SO 4=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O
3. ①4FeS 2＋11O 2=====高温2Fe 2O 3＋8SO 2
②2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3
③SO 3＋H 2O===H 2SO 4
二、
1. 强 酸
2. (1)①Au 、Pt ②Fe 、Al ③Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O
(2)C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O
(3)①浓硝酸 浓盐酸 ②Au 、Pt
3. (1) 4HNO 3=======光照或△4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O (2)浓硝酸分解生成的NO 2又溶于硝酸所致
三、
(1)不相同。

加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间无色变红棕色。

加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间气体由无色变红棕色，后又变成无色。

两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性。

(2)向集气瓶中通入少量O 2(或空气)，气体颜色由无色变为红棕色，说明集气瓶中收集的气体是NO 。

(3)NO 2、NO ；没有NO 2，因为NO 2与水反应生成NO ；用向上排空气法。

(4)不能，因为NO 易被O 2氧化。

当堂检测
1. 【解析】浓硫酸使硫酸铜晶体失去结晶水体现浓硫酸的吸水性，A 错误；稀硫酸中的H ＋具有较弱的氧化性，C 错误；NaOH 本身具有强腐蚀性，不能涂在皮肤上中和消除浓硫酸的腐蚀作用，D 错误。

【答案】B
2. 【解析】硝酸的浓度越大氧化性越强，故A错误；等量的Cu与酸反应，生成Cu(NO3)2的物质的量相同，故B错误；等量的Cu与酸反应，浓硝酸反应生成气体多，故C错误；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最终收集气体均为NO，由电子守恒可知，收集NO的体积相等，故D正确。

【答案】D
3. 【解析】铜与HNO3反应时，消耗的HNO3转变为Cu(NO3)2和氮的氧化物(NO2或NO)，
根据氮原子守恒，其物质的量等于Cu(NO3)2、NO2或NO中氮原子之和。

n(Cu)＝1.92 g
64 g·mol－1
＝0.03 mol；n(气体)＝1.12 L
22.4 L·mol－1＝0.05 mol；所以共耗HNO3
的物质的量n(HNO3)＝0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol。

【答案】B
感谢您的阅读，祝您生活愉快。