《硝酸的性質(zhì)》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過(guò)硝酸的性質(zhì)學(xué)習(xí)達(dá)到“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.通過(guò)硝酸的性質(zhì)學(xué)習(xí)達(dá)到了解酸雨的形成、危害及其防治，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】自主學(xué)習(xí)1.物理性質(zhì)硝酸是無(wú)色、易、有氣味的液體。

2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性a.化學(xué)方程式:b.保存:(2)強(qiáng)氧化性a.與金屬銅反應(yīng)濃硝酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式:;

稀硝酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

b.常溫下,鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化,出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象。c.王水3.工業(yè)制硝酸原理:將氨經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到硝酸,如圖所示。核心任務(wù)1.工業(yè)上用Cu屑、濃硝酸、蒸餾水為主要原料，生產(chǎn)Cu(NO3)2。請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)制取Cu(NO3)2的路線(xiàn)。設(shè)計(jì)路線(xiàn)：2.評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案：請(qǐng)從生產(chǎn)效率、原料利用率、環(huán)境保護(hù)等角度評(píng)價(jià)上述路線(xiàn)的優(yōu)劣。①生產(chǎn)效率：②原料利用率：③環(huán)境保護(hù)：3.優(yōu)化設(shè)計(jì)路線(xiàn)：利用上述主要原料，還能否設(shè)計(jì)出新的生產(chǎn)路線(xiàn)？新路線(xiàn)與原來(lái)的路線(xiàn)相比，具有哪些優(yōu)勢(shì)？?jī)?yōu)化后路線(xiàn)：優(yōu)勢(shì)：【資料呈現(xiàn)】工廠(chǎng)將Cu屑高溫焙燒一段時(shí)間后，再將其與硝酸混合，發(fā)現(xiàn)仍有大量紅棕色氣體產(chǎn)生。產(chǎn)生紅棕色氣體的原因可能有哪些呢？原因分析：二次優(yōu)化設(shè)計(jì)路線(xiàn)：以上設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氮氧化物，且HNO3因有部分轉(zhuǎn)化為氮氧化物，而導(dǎo)致HNO3利用率不高，可采取哪些措施解決這些問(wèn)題呢？二次優(yōu)化后路線(xiàn)：5.在整條路線(xiàn)中，硝酸最終轉(zhuǎn)化為何種含氮化合物？只看進(jìn)料和出料，可認(rèn)為硝酸體現(xiàn)的性質(zhì)是什么？路線(xiàn)中的實(shí)際體現(xiàn)氧化性的物質(zhì)是誰(shuí)？提煉歸納1.硝酸的強(qiáng)氧化性(1)硝酸與金屬的反應(yīng)常溫下,濃硝酸能使Fe、Al鈍化。(2)硝酸與非金屬的反應(yīng)①反應(yīng)規(guī)律:非金屬單質(zhì)+濃硝酸最高價(jià)氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O。②實(shí)例:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(3)硝酸與還原性化合物或離子的反應(yīng):硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子,如HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、SO32.硝酸與金屬反應(yīng)的守恒問(wèn)題①得失電子守恒②氮原子守恒【學(xué)習(xí)效果】單項(xiàng)選擇題Ⅰ1．下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()A．使石蕊溶液變紅B．與銅反應(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3D．與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO22．下列有關(guān)濃硝酸的說(shuō)法不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)室常用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣B．常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化C．濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，需要避光保存D．濃硝酸易揮發(fā)，打開(kāi)瓶塞，瓶口有白霧產(chǎn)生3．為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中氣體為NO，設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中活塞2為打開(kāi)狀態(tài))，下列說(shuō)法中不正確的是()A．關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B．在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C．通過(guò)關(guān)閉或開(kāi)啟活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行D．反應(yīng)開(kāi)始后，膠塞下方有無(wú)色氣體生成，但不能證明該氣體為NO4．0.3molCu和含1.2molHNO3的濃硝酸充分反應(yīng)后,生成NO2的物質(zhì)的量為()A.0.2molB.0.6molC.小于0.6molD.大于0.6mol5.下列有關(guān)濃硝酸的說(shuō)法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)室常用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣B.在常溫下,濃硝酸能使金屬鋁鈍化C.濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱易分解,需要避光保存D.濃硝酸易揮發(fā),打開(kāi)瓶塞,瓶口有白霧產(chǎn)生6.下列關(guān)于硝酸的敘述中正確的是()A.稀硝酸是弱酸,濃硝酸是強(qiáng)酸B.銅與濃硝酸和稀硝酸都能發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮C.濃硝酸能在鐵的表面生成氧化膜D.稀硝酸與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣,而濃硝酸則使金屬鈍化7.現(xiàn)有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含硫酸的濃度為2mol/L,含硝酸的濃度為1mol/L,現(xiàn)向其中加入0.96g銅粉,充分反應(yīng)后(假設(shè)只生成NO),最多可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為()A.89.6mL B.112mLC.168mL D.224mL單項(xiàng)選擇題Ⅱ8.將Mg與Cu的合金2.64g，投入適量的稀HNO3中恰好反應(yīng)，固體全部溶解時(shí)，收集的還原產(chǎn)物為NO，體積為0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），向反應(yīng)后的溶液中加入2mol/LNaOH溶液60mL時(shí)，金屬離子恰好完全沉淀，則形成沉淀的質(zhì)量為（）A.4.32g B.4.68gC.5.36gD.6.38g9.將鎂鋁合金溶于100mL稀硝酸中,產(chǎn)生1.12LNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.可以求出合金中鎂的質(zhì)量B.氫氧化鈉溶液濃度為3mol/LC.可以求出沉淀的最大質(zhì)量D.不能求出硝酸的物質(zhì)的量濃度非選擇題10.如圖所示甲是某學(xué)生驗(yàn)證銅和濃硝酸反應(yīng)的裝置,乙、丙是另外兩位同學(xué)對(duì)甲裝置改進(jìn)后的裝置。(1)甲、乙、丙三個(gè)裝置中都發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)和甲裝置相比,乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是(3)為了進(jìn)一步驗(yàn)證NO2和水的反應(yīng),某學(xué)生設(shè)計(jì)了丙裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)先關(guān)閉止水夾,再打開(kāi)止水夾,才能使NO2氣體充滿(mǎn)試管②;當(dāng)氣體充滿(mǎn)試管②后,將銅絲提起與溶液脫離。欲使燒杯中的水進(jìn)入試管②,應(yīng)該。

【參考答案】題號(hào)123456789參考答案BAACACDBD10.(1)Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止吸收NO2氣體,防止污染環(huán)境(3)ca、b先關(guān)閉止水夾b,再關(guān)閉止水夾a,然后打開(kāi)止水夾c,用手捂住試管②“硝酸的性質(zhì)”作業(yè)設(shè)計(jì)單項(xiàng)選擇題Ⅰ1．下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()A．使石蕊溶液變紅B．與銅反應(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3D．與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)AHNO3表現(xiàn)出酸性L(fǎng)1BHNO3中氮元素的化合價(jià)均降低，表現(xiàn)出氧化性，并且又有Cu(NO3)2和水生成L1CHNO3表現(xiàn)出酸性L(fǎng)1DHNO3中氮元素的化合價(jià)均降低，表現(xiàn)出氧化性L(fǎng)12．下列有關(guān)濃硝酸的說(shuō)法不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)室常用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣B．常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化C．濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，需要避光保存D．濃硝酸易揮發(fā)，打開(kāi)瓶塞，瓶口有白霧產(chǎn)生【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A濃硝酸的氧化性很強(qiáng)，它跟金屬發(fā)生反應(yīng)，一般不生成氫氣而生成二氧化氮，所以實(shí)驗(yàn)室中不能用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣L1B在常溫下鐵、鋁遇濃硝酸會(huì)被氧化，在表面產(chǎn)生一層致密的氧化物薄膜，對(duì)內(nèi)層的金屬起到了保護(hù)作用L1C濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光容易分解：4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以應(yīng)避光保存L1D濃硝酸易揮發(fā)，打開(kāi)瓶塞，瓶口有白霧產(chǎn)生L13．為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中氣體為NO，設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中活塞2為打開(kāi)狀態(tài))，下列說(shuō)法中不正確的是()A．關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B．在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C．通過(guò)關(guān)閉或開(kāi)啟活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行D．反應(yīng)開(kāi)始后，膠塞下方有無(wú)色氣體生成，但不能證明該氣體為NO【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A關(guān)閉活塞1，將無(wú)法加液體到液面aL1B加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率L1C關(guān)閉活塞1，生成的NO把稀硝酸壓向右邊，使銅絲與稀硝酸分離L1D想證明該氣體為NO，必須使NO與O2接觸，生成紅棕色的NO2L14．0.3molCu和含1.2molHNO3的濃硝酸充分反應(yīng)后,生成NO2的物質(zhì)的量為()A.0.2molB.0.6molC.小于0.6molD.大于0.6mol【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A因銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硝酸變稀,銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所以生成的NO2的物質(zhì)的量小于0.6mol。L2BCD5.下列有關(guān)濃硝酸的說(shuō)法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)室常用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣B.在常溫下,濃硝酸能使金屬鋁鈍化C.濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱易分解,需要避光保存D.濃硝酸易揮發(fā),打開(kāi)瓶塞,瓶口有白霧產(chǎn)生【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)時(shí),一般不生成氫氣,所以實(shí)驗(yàn)室中不能使用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣L1B濃硝酸能使金屬鋁鈍化L1C濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱易分解,需要避光保存L1D濃硝酸易揮發(fā),打開(kāi)瓶塞,瓶口有白霧產(chǎn)生L16.下列關(guān)于硝酸的敘述中正確的是()A.稀硝酸是弱酸,濃硝酸是強(qiáng)酸B.銅與濃硝酸和稀硝酸都能發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮C.濃硝酸能在鐵的表面生成氧化膜D.稀硝酸與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣,而濃硝酸則使金屬鈍化【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A稀硝酸和濃硝酸均是強(qiáng)酸L1B銅與濃硝酸和稀硝酸都能發(fā)生反應(yīng),分別生成NO2和NOL1C濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,能在鐵的表面生成氧化膜L1D硝酸是強(qiáng)氧化性酸,稀硝酸與活潑金屬反應(yīng)不能產(chǎn)生氫氣,濃硝酸在常溫下能使鋁或鐵鈍化L17.現(xiàn)有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含硫酸的濃度為2mol/L,含硝酸的濃度為1mol/L,現(xiàn)向其中加入0.96g銅粉,充分反應(yīng)后(假設(shè)只生成NO),最多可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為()A.89.6mL B.112mLC.168mL D.224mL【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)AL2BL2CL2D硫酸的濃度為2mol/L,為稀硫酸,硝酸的濃度為1mol/L,為稀硝酸,溶液中能與銅粉反應(yīng)的為稀硝酸。銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO-33Cu2++2NO↑+4H2O。Cu的物質(zhì)的量為0.9664mol=0.015mol,硝酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol,硝酸和硫酸均提供氫離子,故氫離子的物質(zhì)的量為(2×0.02×2+1×0.02)mol=0.1mol,故氫離子、硝酸根離子均過(guò)量,則生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(23L2單項(xiàng)選擇題Ⅱ8.將Mg與Cu的合金2.64g，投入適量的稀HNO3中恰好反應(yīng)，固體全部溶解時(shí)，收集的還原產(chǎn)物為NO，體積為0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），向反應(yīng)后的溶液中加入2mol/LNaOH溶液60mL時(shí)，金屬離子恰好完全沉淀，則形成沉淀的質(zhì)量為（）A.4.32g B.4.68gC.5.36gD.6.38g【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A形成沉淀的變化可表示為M→M(OH)2(M代表Mg、Cu），即最終生成的沉淀質(zhì)量就是元金屬加上結(jié)合的OH-的質(zhì)量，二n(OH-)=n(NaOH)=2mol/L×60×10-3L=0.12mol,質(zhì)量為2.04g;所以沉淀質(zhì)量為2.64g+2.04g=4.68g.L2BCD9.將鎂鋁合金溶于100mL稀硝酸中,產(chǎn)生1.12LNO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.可以求出合金中鎂的質(zhì)量B.氫氧化鈉溶液濃度為3mol/LC.可以求出沉淀的最大質(zhì)量D.不能求出硝酸的物質(zhì)的量濃度【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平硝酸的性質(zhì)A向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH溶液,開(kāi)始沒(méi)有沉淀,說(shuō)明硝酸過(guò)量,與硝酸反應(yīng)的氫氧化鈉是10mL,沉淀達(dá)到最大值時(shí)消耗氫氧化鈉50mL,溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉10mL,則生成氫氧化鋁消耗氫氧化鈉30mL,因此生成氫氧化鎂消耗氫氧化鈉20mL,根據(jù)方程式:Al3++3OH-Al(OH)3↓Mg2++2OH-Mg(OH)2↓可知,金屬鎂鋁的物質(zhì)的量之比為1：1。生成的NO是0.05mol,轉(zhuǎn)移0.15mol電子,根據(jù)電子得失守恒可知,金屬鎂鋁的物質(zhì)的量均是0.15mol÷5=0.03mol。A.根據(jù)以上分析可知,可以求出合金中鎂的質(zhì)量,正確;B.溶解0.03mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉是0.03mol,氫氧化鈉溶液濃度為0.03mol÷0.01L=3mol/L,正確;C.根據(jù)以上分析可知,可以求出沉淀的最大質(zhì)量,正確;D.沉淀達(dá)到最大值時(shí)所得溶液是硝酸鈉,根據(jù)鈉離子守恒和硝酸根守恒可知,能求出硝酸的物質(zhì)的量濃度,錯(cuò)誤。L3BCD非選擇題10.如圖所示甲是某學(xué)生驗(yàn)證銅和濃硝酸反應(yīng)的裝置,乙、丙是另外兩位同學(xué)對(duì)甲裝置改進(jìn)后的裝置。(1)甲、乙、丙三個(gè)裝置中都發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)和甲裝置相比,乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是(3)為了進(jìn)一步