人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第三课时学案

第五章 第二节 氮及其化合物

第三课时

【学习目标】

1．掌握HNO3的化学性质

2．掌握HNO3的特性、制备、用途及NO3－的检验

【目标一】硝酸的物理性质

纯硝酸是     色、易挥发、有刺激性气味的液体，密度为1.5027g/cm3，沸点83℃。以任意比与水互溶，98%以上的浓硝酸在空气由于挥发出HNO3而产生“发烟”现象，通常叫做          。

常用浓硝酸的质量分数大约为69%。浓硝酸具有强烈的腐蚀性，使用浓硝酸时要格外小心，

不慎弄到皮肤上，立即                  ，再用               洗涤。

三强酸对比：

【目标二】硝酸的化学性质

1．硝酸是一种       酸，具有      的通性。

① 电离：在水溶液中的电离方程式为                             

② 稀硝酸使紫色石蕊试液变　　     

③ 与碱作用生成        和        

HNO3与 Ba(OH)2反应的离子方程式为：                                 

④ 与碱性氧化物作用生成          和           

HNO3与CaO反应的离子方程式为：                                    

我们知道在化学性质上，浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性、强氧化性等性质，那么硝酸也是一种强酸，它除了具有酸的通性外，还具有什么性质呢?

2．不稳定性：纯净的硝酸或浓硝酸在常温下见光就分解，酸越浓越易分解，受热时分解更快。

        4HNO3                           （硝酸越浓越易分解）

【思考】

① 久置浓硝酸呈现           ，是因为其分解生成的             溶于硝酸中，

② 久置变黄的硝酸如何除去除黄色？                                 。

③ 硝酸保存：                                。

3．强氧化性

⑴ 钝化：常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应。

   钝化的三要素：                、                、                。

因此可以用            或            盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。

⑵ 与铜的反应

【实验探究】铜与浓、稀硝酸的反应（实验5-8）

① 稀硝酸与铜的反应

化学方程式：                                                   

离子方程式：                                                   

尾气处理化学方程式：                                           

② 浓硝酸与铜的反应

化学方程式：                                                   

离子方程式：                                                   

尾气处理化学方程式：                                           

【两反应对比】铜与浓、稀硝酸的反应的有什么相同点和不同点？

相同点：硝酸都做            ，表现          性和          性；都不产生   

不同点：剧烈程度            ，产物         

【思考】① HNO3浓度越大，得电子            ，还原产物中N的化合价          

    ② 浓硝酸与足量的铜片反应，随着反应的进行，生成气体的颜色            

Cu与盐酸混合不反应，再加入KNO3固体，有何现象？                 

    ③ 浓硝酸与过量的铜片反应，硝酸能充分反应消耗完吗？                  

       反应结束后，再加入稀硫酸，有何现象？                              

    ④ 将浓硝酸滴在蓝色石蕊试纸上，有何现象？                            

⑶ 稀硝酸与Fe反应

① HNO3过量：   Fe +  HNO3(稀) ===                         

② Fe过量：       Fe +  HNO3(稀) ===                         

       所得产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2混合物时，Fe与HNO3的物质的量之比为          

⑷ 浓硝酸跟非金属反应

       HNO3(浓) + C                        

       HNO3(浓) + S                        

       HNO3(浓) + P                        

⑸ 硝酸与某些化合物反应（如S2－、SO32－、Fe2+、I－等）

SO32－ +  NO3－ +  H+===                    

Fe2+ +  NO3－ +  H+===                      

⑹ 王水：

浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）叫王水。能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂

等溶解。如：3Pt + 4HNO3 + 18HCl===3H2PtCl6 + 4NO↑+ 8H2O

【目标三】硝酸的制法及检验

1．实验室制法：

化学方程式：NaNO3 + H2SO4(浓)         NaHSO4 + HNO3↑

  利用浓硫酸的               制取挥发性的硝酸。

【思考】① 实验室制HNO3的原理与制HCl完全相同，为什么不能加强热？               

② 制HNO3发生装置是否与制Cl2完全相同？

          （不同，一般制HNO3只能用曲颈甑，若用与制Cl2相同的装置，橡皮塞用铝箔包起来）

2．工业制法－氨的催化氧化法

⑴ 氨的合成                                 

⑵ 氨的氧化（氧化炉）                          

    ⑶ NO的氧化                       

⑷ NO2的吸收和硝酸的生成（吸收塔）                                  

⑸ 尾气吸收（用NaOH溶液）  NO2 +  NaOH ===                        

    ⑹ 稀HNO3浓缩——吸水剂Mg(NO3)2或浓H2SO4再蒸馏

3．NO3－检验：

先将未知溶液加热浓缩，再加浓H2SO4和铜屑，加热，若有红棕色气体生成，则证明溶液中含有NO3－。

【目标四】硝酸的用途

     硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等；

在实验室里，它是一种重要的化学试剂。

【导练1】下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是( 　)

A．浓硝酸遇石蕊溶液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊溶液只变红不褪色

B．浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应

C．浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能

D．足量的铜还原1 mol浓硝酸和1 mol稀硝酸转移电子数分别为NA和3NA

【导练2】一瓶溶液可能含有Cl－、CO32－、NO3－和SO42－四种阴离子中的某几种。今取少许溶液分装在三支试管里，进行如下实验操作：

⑴ 将第一支试管里的溶液加热浓缩，加浓H2SO4和铜屑再加热，发现有红棕色气体放出。

⑵ 向第二支试管里逐滴加入稀硝酸，放出无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊；陆续加稀硝酸到溶液显酸性；加入硝酸钡溶液不生成沉淀；再加AgNO3溶液也不生成沉淀。

⑶ 向第三支试管中加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀。试推断这种溶液中：

一定含                  ，一定不含                  。