人教版化学必修1课件：4.4.2 硫酸和硝酸的氧化性

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1、第四章 第四节 氨 硝酸 硫酸,第2课时 硫酸和硝酸的氧化性,1.了解浓硫酸的性质。 2.了解浓、稀硝酸的性质。 3.了解硫酸和硝酸的重要用途。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、硫酸,基础知识导学,答案,(2)硫酸具有酸的通性，可与 作用，也可与 、 、 及某些盐反应。 2.浓硫酸的特性 (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 。,酸碱指示剂,活泼金属,碱,碱性氧化物,干燥剂,答案,(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。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

2、。 (3)强氧化性 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。,水的组成比,疏松多孔的海绵状,刺激性,答案,逐渐变黑色,无色,红色,蓝色,常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化，故可用铝槽车运输浓H2SO4。 与非金属反应 加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为,答案,二、硝酸,1.挥发性 硝酸越浓越易 。 2.强氧化性 (1)与金属的反应 除 以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。 常温下，冷的浓硝酸能使 钝化。 与铜反应(写出化学方程式) 浓硝酸： ； 稀硝酸： 。,挥发,Au、Pt,Fe、Al,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8

3、HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,答案,(2)与非金属反应 木炭与浓硝酸反应的化学方程式为 。 (3)王水 组成： 和 的混合物，体积比13。 性质：能使一些不溶于硝酸的金属如 等溶解。,浓硝酸,浓盐酸,金、铂,相关视频,答案,(2)实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的 又溶于硝酸所致。,NO2,练一练 1.下列关于硫酸的说法正确的是_(填序号)。 (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)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“

4、钝化” (4)将浓H2SO4滴到湿的蔗糖表面，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,(4),2.下列关于硝酸的说法正确的是_(填序号)。 (1)过量的铜与浓硝酸反应有NO生成 (2)硝酸可与Na2SO3反应制得SO2气体 (3)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 (4)稀硝酸与锌反应可放出氢气 (5)常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体 (6)用浓HNO3

5、与Cu反应制备NO2,答案,(1)(6),3.相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，在一定条件下反应，所得到的气体的物质的量最多的是( ) A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.浓硝酸 D.稀硝酸,解析答案,解析 稀H2SO4与Cu不反应，无气体放出；Cu与浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3反应时，Cu失去电子数相同，根据电子守恒，元素化合价降低越少，还原产物的物质的量越多，,C,4.回答下列问题。 (1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，理由是_ _ 。 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_。,答案,保存时应保存在棕色试剂瓶

6、中，并置于阴凉处,久置硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生了分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致,11,(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，则该盐不可能是_(填字母)。 A.FeCl3 B.NaCl C.KNO3 D.Cu(NO3)2,答案,B,(4)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有_， 写出反应的离子方程式：_。 向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子方程式： _。,答案,NO2、NO,(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参与反应的化学方程式_。 (6)往两支分别装有浅绿色

7、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_。,答案,浅绿色变棕黄色,不变色,返回,3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O,稀硝酸,一、浓硫酸的强氧化性,重点难点探究,1.与金属的反应 (1)Fe、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)与氢之前的活泼金属反应： Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O 规律：浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； 浓硫酸一旦变稀，就发生：ZnH2SO4=ZnSO4H2。,(3)与氢之

8、后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应：,规律：反应需加热，否则不反应； 氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2； 浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； 随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。,2.与非金属反应,规律：(1)反应要加热，否则不反应； (2)氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2； (3)浓硫酸只表现氧化性； (4)随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。 (5)不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。,3.与还原性化合物的反应 常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。 4.浓

9、硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，这是因为石蕊被浓HNO3氧化。,特别提醒 浓H2SO4强氧化性的理解 (1)浓H2SO4与稀H2SO4氧化性的区别,(2)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化” “钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。 加热条件下，Fe、Al与浓硫酸反应而不会“钝化”。,例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实验。,实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 molL1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： _。

10、解析 Cu与浓H2SO4反应需加热。,解析答案,(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有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_。 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,解析答案,解析 SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，则SO22NaOH=Na2S

11、O3H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解。 A项，Na2SO3H2OSO2=2NaHSO3； B项，KMnO4氧化SO2； C项，Br2SO22H2O=2HBrH2SO4； D项，SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。 答案 品红溶液褪色 用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 D,(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)。 A.Fe B.BaCl2溶液 C.Ag

12、 D.Na2CO3溶液,解析答案,答案 随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应 AD,(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_。 解析 根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。,解析答案,氧气,(1)检验单质与浓H2SO4反应气体产物的实验设计 若为Zn与浓H2SO4反应，则Zn与浓H2SO4反应的最终产物为ZnSO4、SO2、H2、H2O。可以依次通过CuSO4、品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、浓H2SO4(或碱石灰)、灼热Cu

13、O、CuSO4、碱石灰实现对H2O、SO2、H2的检验。 若为生铁(含C、Fe)与浓H2SO4(加热条件)反应，则Fe、C与浓H2SO4反应气体产物中含有SO2、CO2、H2、H2O，可以依次通过CuSO4、品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水、浓H2SO4(或碱石灰)、灼热CuO、CuSO4、碱石灰实现对H2O、SO2、CO2、H2产物的检验。若为碳与浓H2SO4(加热条件)反应，则C与浓H2SO4反应的气体产物含有CO2、SO2、H2O，可依次通过CuSO4、品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水进行检验。,解题反思,变式训练1 下列叙述正确的是( ) A.浓硫酸

14、是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体，但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体,解析答案,C.把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的浓硫酸中，加热得到气体体积标准状况下为22.4 L D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸与其不反应,解析 A项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH3)； B项，浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性； C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐降低，当反应到一定程度变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的SO2不足22.4 L； D项是因为浓硫酸的强氧

15、化性使其钝化。 答案 A,浓硫酸表现性质小结 (1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：强氧化性。 (2)CuSO45H2O晶体上滴加浓H2SO4：吸水性。 (3)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜：强氧化性、酸性。 (4)表面湿的蔗糖晶体上加浓H2SO4，体积膨胀变黑：吸水性、脱水性、强氧化性。 (5)浓盐酸中滴加浓H2SO4放出HCl：吸水性、难挥发性。 (6)Na2SO3固体上滴加70% H2SO4放出SO2：难挥发性、强酸性。 (7)浓H2SO4与C、HI、H2S反应放出SO2：强氧化性。,解题反思,二、硝酸的强氧化性,1.硝酸与金属的反应 一般规律：金属与硝酸反应不生成H2。,(1)硝酸能与除A

16、u、Pt外的绝大多数金属反应 如：2HNO3(浓)Ag=AgNO3NO2H2O， 4HNO3(稀)3Ag=3AgNO3NO2H2O。,(2)浓硝酸与Fe、Al的反应,(3)稀HNO3与Fe的反应 反应原理： a.Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O。 b.3Fe(过量)8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O。,反应关系：,反应产物与反应物用量关系：,n(参加反应的HNO3)4n(被还原的HNO3),2.浓硝酸与非金属的反应 (1)浓硝酸与部分还原性较强(或氧化性较弱)的非金属单质(如C、S、P等)反应。,3.硝酸与还原性化合物的反应 (1)硝酸能氧化具有还原性的化合物

17、或离子，如：亚铁盐、亚硫酸盐、硫化物、碘化物、氧化亚铁、四氧化三铁、二氧化硫等。,特别提醒 (1)硝酸的还原产物与硝酸的浓度和金属活动顺序有关。一般硝酸浓度越小，还原产物价态越低。 与较不活泼金属Cu、Ag等反应时： 浓HNO3 NO2，稀HNO3 NO； 与较活泼金属Mg、Al、Fe等反应时： 浓HNO3 NO2，稀HNO3 NO， 极稀HNO3 N2O、NH4NO3等。,例2 将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( ) A.反应速率：两者相同 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,解

18、析答案,解析 相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，浓硝酸参与的反应更剧烈，A错； 铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O，8HNO3(稀)3Cu=3Cu(NO3)22NO4H2O。产生红棕色气体，产生无色气体，C错误； 由于参加反应的铜的质量相同，且两反应中还原剂都是铜，反应后铜的价态又相同，所以反应中转移的电子总数相等，D错；,答案 B,Cu(NO3)2晶体制备方案的选择 制备Cu(NO3)2晶体有如下方案：,解题反思,(1)、(2)、(3)反应过程中产生SO2、NO2、NO等大气污染物，同时H2SO4、HNO3因化合价发生变化，不

19、会全部转化为Cu(NO3)2，经济效益差。从经济效益和环境保护考虑应选择方案(4)。,变式训练2 下列说法正确的是( ) A.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加Cu(NO3)2晶体，铜粉溶解 B.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，试管口观察到红棕色气体，说明HNO3分解生成NO2 C.向溶液中滴加BaCl2溶液无白色沉淀，再滴加稀HNO3，有白色沉淀，证明溶液中含有SO D.向Na2S溶液中加入稀硝酸放出H2S气体,解析答案,答案 A,解题反思,容易忽视HNO3强氧化性的几种情况 (1)复分解反应中忽视HNO3的强氧化性 如：FeO、Fe3O4、Fe(OH)2、Na2S、Na2S

20、O3等与HNO3反应时，会发生氧化还原反应。 (2)置换反应中忽视HNO3强氧化性 如：活泼金属Mg、Al、Zn、Fe等与稀HNO3反应不放H2。 实验室不用Zn粒和稀HNO3反应制H2；,(4)硝酸盐溶液中加酸时忽视HNO3的强氧化性 如：Cu与少量稀HNO3反应的产物Cu(NO3)2中加入稀H2SO4； Fe与少量稀H2SO4反应的产物(FeSO4)中加入HNO3。 SO2气体通入Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀。,返回,随堂达标检测,1.下列对浓硫酸的叙述正确的是( ) A.常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸 B.浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化 C.浓硫酸和铜

21、片加热既表现出酸性，又表现出氧化性 D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性,1,2,3,4,5,解析答案,解析 常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化，故可用铁质、铝质容器盛放浓硫酸；浓硫酸使蔗糖炭化，体现了浓硫酸的脱水性，而不是吸水性；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，部分H2SO4被还原生成SO2，起氧化剂的作用，还有一部分H2SO4生成CuSO4，起酸的作用；实验室中用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫，在两种反应物中硫元素处于相邻价态，根据氧化还原反应规律知，它们之间是不可能发生氧化还原反应的，应为复分解反应，其原理是用难挥发性酸制易挥发性酸，强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫

22、酸体现的是难挥发性和酸性。 答案 C,1,2,3,4,5,2.关于浓H2SO4与Cu反应叙述正确的是( ) A.在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性 B.此反应属于复分解反应 C.在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性 D.每1 mol铜参加反应就有2 mol浓H2SO4被还原， 同时生成2 mol SO2,1,2,3,4,5,答案,C,3.对于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不正确的是( ) A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁制的容器盛装 B.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性 C.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性 D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料 解析 本题考查浓硫酸、稀硫酸、浓

23、硝酸、稀硝酸的化学性质和用途，应注意浓硝酸没有脱水性，但具有挥发性。,解析答案,1,2,3,4,5,B,4.下列各物质中，常温下能持续发生反应，且产生大量气体的是( ) A.铁跟浓硫酸 B.碳跟稀硫酸 C.铜跟稀盐酸 D.铁跟稀硫酸,答案,1,2,3,4,5,D,5.向含铜粉的硝酸亚铁溶液中滴加足量稀硫酸，下列说法正确的是 ( ) A.能反应，但不产生气体 B.铜粉完全溶解 C.实验过程中溶液会变色 D.铜粉不会溶解,1,2,3,4,5,解析答案,1,2,3,4,5,溶液中有Cu2生成，C项正确；,答案 C,6.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质在反应中的产物与物质的浓度有关的是( ) Cu与HNO3溶液 Cu与FeCl3溶液 Zn与H2SO4溶液 Fe与HCl溶液 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,解析答案,返回,1,2,3,4,5,返回,解析 本题考查物质氧化性和还原性的影响因素。铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，硝酸氧化性的强弱与浓度有关； 铜与氯化铁溶液反应，与浓度和温度无关，产物唯一； 锌与硫酸反应：稀硫酸生成氢气，浓硫酸则生成二氧化硫，硫酸氧化性的强弱与其浓度有关； 铁与盐酸反应只生成氯化亚铁和氢气。 答案 A,本课结束,