2018-2019版高中化學 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第3課時課件 蘇教版必修1.ppt

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第3課時硝酸的性質(zhì),專題4第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物,,學習目標定位1.掌握硝酸的重要性質(zhì)和應用。2.了解硝酸的工業(yè)制法。3.能依據(jù)化合價升降法配平氧化還原反應方程式。,,,新知導學,達標檢測,內(nèi)容索引,新知導學,1.在兩支試管中各放入一小塊銅片，分別加入少量4molL－1的稀硝酸和15molL－1的濃硝酸，立即用蘸有氫氧化鈉溶液的棉花封住試管口，觀察試管中發(fā)生的現(xiàn)象。(1)實驗現(xiàn)象：反應開始后兩支試管中都有產(chǎn)生。加入濃HNO3的試管反應強烈，放出色氣體，溶液呈，加水后變成色；加入稀HNO3的試管反應緩慢，放出色氣體，生成色溶液。,氣泡,紅棕,,一、硝酸的性質(zhì),綠色,藍,無,藍,(2)結(jié)論：濃、稀硝酸都與銅反應，濃HNO3與銅反應生成的氣體為；稀HNO3與銅反應生成的氣體為。①銅與濃HNO3反應的化學方程式：；②銅與稀HNO3反應的化學方程式：。,NO2,NO,Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2.將上述實驗中的金屬銅換成少量金屬鐵進行相同的實驗，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(1)實驗現(xiàn)象：加入濃硝酸的試管中，鐵片。加入稀硝酸的試管中，有產(chǎn)生，在試管口上方，氣體變成了，溶液變?yōu)椤?2)實驗結(jié)論：Fe在常溫下遇到濃HNO3發(fā)生鈍化現(xiàn)象。稀硝酸與鐵反應生成了NO，NO遇空氣后又生成了NO2。(3)反應的化學方程式：(鐵不足),。,沒有明顯變化,氣泡,無色,紅棕色,棕黃色,Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O2NO＋O2===2NO2,相關視頻,3.硝酸能與非金屬單質(zhì)反應，寫出下列反應的化學方程式：(1)濃硝酸將木炭氧化成二氧化碳：_______________________________。(2)濃硝酸將硫氧化成硫酸：。4.濃HNO3見光易分解，反應的化學方程式為_______________________。,C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑,＋2H2O,S＋6HNO3(濃)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O,4HNO32H2O＋,4NO2↑＋O2↑,相關視頻,1.硝酸具有強氧化性(1)能將大多數(shù)金屬(如銅等)氧化成，濃硝酸生成，稀硝酸生成。濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。(2)常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁發(fā)生，這是因為__________________。若在加熱條件下，氧化膜被破壞，從而使反應繼續(xù)進行。(3)濃HNO3與非金屬反應，還原產(chǎn)物一般是，而非金屬一般被氧化成最高價或相應的最高價。,高價金屬的硝酸鹽,NO2,NO,鈍化,濃硝酸將鐵、鋁容器,表面氧化，形成致密的氧化物薄膜,NO2,氧化物,含氧酸,2.濃硝酸具有不穩(wěn)定性濃HNO3受熱或見光容易分解，硝酸越濃，分解。硝酸分解有NO2產(chǎn)生，溶于硝酸中呈色。實驗室保存硝酸的方法是__________________。提醒(1)金屬與HNO3反應不產(chǎn)生H2。(2)硝酸越稀，還原產(chǎn)物中N元素的化合價越低，如不活潑金屬與HNO3反應，濃HNO3被還原為NO2，稀HNO3被還原為NO。,越易,黃,保存在棕色瓶里，放,置陰涼處,例1在下列反應中，HNO3既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是A.H2S＋2HNO3===S↓＋2NO2↑＋2H2OB.CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2OC.4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2OD.3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,√,答案,解析,解析A中HNO3只表現(xiàn)氧化性；B中HNO3只表現(xiàn)酸性；C中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性。,例2將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應，則下列敘述中正確的是A.反應速率：兩者相同B.消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C.反應生成氣體的顏色：前者淺，后者深D.反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少,√,答案,解析,解析,1.硝酸工業(yè)制備的過程，反應原理及主要設備如下：,轉(zhuǎn)化器,熱交換器,,二、硝酸的工業(yè)制法,吸收塔,4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2＋2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,,,2.在工業(yè)生產(chǎn)中，NO2溶于水生成的NO不會排空，而是再用__________使其氧化為NO2，再被水吸收，經(jīng)過，NO2可________為HNO3。也就是從理論上講，NH3中的氮元素完全轉(zhuǎn)化為HNO3中的氮元素。3.從吸收塔出來的氣體中尚有少量NO和NO2，不能直接排放到空氣中，以免造成污染。常用堿液(NaOH)來吸收，變廢為寶。(1)NO＋NO2＋2NaOH===；(2)2NO2＋2NaOH===。,過量的空氣,多次氧化和吸收,完全轉(zhuǎn)化,2NaNO2＋H2O,NaNO2＋NaNO3＋H2O,1.硝酸工業(yè)制法流程圖,2.氨及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關系,例3在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點是A.使用吸收塔設備B.使用尾氣吸收裝置C.使用H2作原料D.使用催化劑,√,答案,解析,解析NH3的工業(yè)生產(chǎn)中不使用吸收塔，也不使用尾氣吸收裝置；H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中不使用H2作原料；,例4下列關于工業(yè)制硫酸和硝酸的說法中不正確的是A.工業(yè)制硝酸是將NO2溶于水，需要通氧氣B.工業(yè)制硫酸會產(chǎn)生SO2和SO3尾氣C.工業(yè)制硫酸應對SO2進行循環(huán)利用D.工業(yè)制硝酸和硫酸排放的尾氣是造成酸雨的主要原因,√,答案,解析,解析工業(yè)制硝酸過程中要不斷通入氧氣，以提高NO、NO2的原料利用率和減少尾氣排放，A項正確；工業(yè)生產(chǎn)中尾氣經(jīng)過循環(huán)利用和處理達標后才允許排放，空氣中的SO2主要來自煤燃燒，特別是生活鍋爐，尾氣處理較差，數(shù)量龐大，是形成酸雨的主要原因，D項錯誤。,1.濃、稀HNO3與Cu反應，濃HNO3與碳反應的化學方程式分別為Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。2.在常溫下，鐵、鋁遇到濃HNO3發(fā)生鈍化。3.工業(yè)制HNO3的反應①4NH3＋5O24NO＋6H2O；②2NO＋O2===2NO2；③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。,學習小結(jié),達標檢測,1.下列說法正確的是A.濃硝酸和濃H2SO4都應保存在棕色試劑瓶中B.NaOH溶液用帶有橡膠塞的試劑瓶保存C.工業(yè)制得的濃鹽酸、濃硝酸通常帶有黃色是Fe3＋所致D.鋁制或鐵制容器可貯運濃硫酸、濃硝酸和濃鹽酸這三大強酸,1,2,3,4,5,√,答案,解析,解析A項，濃HNO3見光或受熱易分解，應保存在棕色試劑瓶中并密封置于陰涼處，濃H2SO4應密封置于干燥處，不必保存在棕色瓶中；B項，NaOH易與玻璃中的SiO2反應，不宜用玻璃塞，應用橡膠塞；C項，濃鹽酸顯黃色，是由于含F(xiàn)e3＋，濃HNO3顯黃色是由于它分解產(chǎn)生了NO2，NO2又溶于其中的緣故；D項，鐵、鋁遇冷的濃H2SO4、濃HNO3鈍化，但Fe、Al均可與濃鹽酸反應。,1,2,3,4,5,2.用以下三種途徑來制取相同質(zhì)量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應，②銅跟稀硝酸反應，③銅跟氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再跟稀硝酸反應。以下敘述正確的是A.三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量不相等B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等C.所消耗銅的物質(zhì)的量：途徑③＞途徑①＞途徑②D.所消耗硝酸的物質(zhì)的量：途徑①＞途徑②＞途徑③,√,1,2,3,4,5,答案,解析,解析有關反應：①Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O③2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O分析以上三組反應，可以看出：生成相同質(zhì)量的Cu(NO3)2，消耗相同質(zhì)量的銅，但消耗硝酸的質(zhì)量(或物質(zhì)的量)不相同，途徑①消耗HNO3的量最多，途徑②次之，途徑③消耗HNO3的量最少。通過比較可以看出，生產(chǎn)Cu(NO3)2，途徑③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。,1,2,3,4,5,3.下列有關實驗設計、實驗現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是,√,1,2,3,4,5,答案,解析,解析硝酸和鐵反應生成硝酸鐵，鐵過量時，鐵和Fe3＋反應生成亞鐵離子，滴入硫氰化鉀溶液不呈血紅色，A項錯；常溫下，鋁和鐵在濃HNO3中生成一層氧化物保護膜，阻止了反應繼續(xù)進行，不是不發(fā)生反應，B項錯；原溶液中含有碘單質(zhì)，不是碘離子，C項錯；紅色石蕊試紙遇堿變藍色，D項正確。,1,2,3,4,5,4.某實驗過程如右圖所示：則試管③中的現(xiàn)象是A.無明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應B.銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C.銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D.銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色,√,1,2,3,4,5,答案,解析,解析稀HNO3與金屬銅反應的實質(zhì)是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。在①中，反應完全后溶液中含有NO；而在③中，當繼續(xù)滴入稀H2SO4后，新加入的H＋和原溶液中的NO可繼續(xù)與過量的Cu反應放出無色NO氣體，NO遇O2后生成紅棕色NO2。,1,2,3,4,5,5.(1)在濃硝酸中放入銅片：①開始時反應的化學方程式為______________________________________，實驗現(xiàn)象為________________________________________________。②若銅有剩余，則反應將要結(jié)束時反應的化學方程式為_____________________________________________。③待反應停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是___________________________________________________________________________。,1,2,3,4,5,答案,解析,Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,銅片逐漸消失，溶液逐漸變綠，有紅棕色氣體逸出,3Cu＋8HNO3(稀),===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NO構(gòu)成強氧化性的條件，又能與,過量的Cu反應,解析隨反應的進行，硝酸的濃度減小，停止反應時溶液中存在Cu(NO3)2，再加稀H2SO4，則溶液中的NO在酸性條件下將剩余的銅氧化。,1,2,3,4,5,(2)若1.92gCu粉與一定量濃HNO3反應，當Cu完全反應時，收集到標準狀況下1.12L氣體，則消耗硝酸______mol，生成NO2______mol。,1,2,3,4,5,答案,解析,0.11,0.045,解析參加反應的HNO3包括被還原的HNO3和起酸性作用的HNO3，表現(xiàn)酸性的HNO3為2＝0.06mol，被還原的HNO3為＝0.05mol，故參加反應的HNO3為0.05mol＋0.06mol＝0.11mol。,1,2,3,4,5,設標準狀況下1.12L氣體中，含NOxmol、NO2ymol。,(3)若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取CuSO4溶液，則混酸中硫酸與硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為______。,1,2,3,4,5,答案,解析,3∶2,解析Cu、H＋、NO恰好完全反應時混酸中H2SO4和HNO3的比例最佳。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O設H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量分別為x、y，,