1、第三課時 硝酸,第三章 第二節(jié) 氮的循環(huán),無色、有刺激性氣味的液體，密度比水大，與水互溶、沸點83。沸點低、易揮發(fā),1、硝酸的物理性質(zhì),五、硝酸,“發(fā)煙硝酸”：,常用濃硝酸的質(zhì)量分數(shù)為,69%,95%的濃硝酸揮發(fā)出的硝酸蒸氣遇到空氣里的水蒸氣生成的硝酸小液滴,是霧而非煙,【知識點擊】,(1)酸的通性,與指示劑作用：,稀硝酸使紫色石蕊試紙（液）變紅； 濃硝酸使紫色石蕊試紙（液）先紅后褪色,與活潑金屬反應(yīng),但不產(chǎn)生H2。,與堿性氧化物反應(yīng)：與CaO反應(yīng)。,與鹽反應(yīng)：與CaCO3反應(yīng),2硝酸的化學(xué)性質(zhì),與堿反應(yīng)：與NaOH反應(yīng)。,2HNO3+ CaCO3 = Ca(NO3)2+ H2O + CO2,

2、2HNO3+ CaO = Ca(NO3)2 + H2O,HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O,一元強酸：HNO3 = H+ + NO3-,濃硝酸顯黃色的原因是什么？,（2）不穩(wěn)定性,硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于硝酸使硝酸顯黃色,棕色細口瓶，用玻璃塞，不能用橡皮塞（HNO3會腐蝕橡皮塞），存于避光陰涼處。,濃硝酸如何保存？,濃HNO3 、AgNO3 、氯水、溴水、 AgBr、AgI,常見的需要放在棕色瓶中的試劑：, Cu 與濃HNO3反應(yīng),Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O,Cu與稀HNO3反

3、應(yīng),銅片溶解,溶液變綠，有紅棕色的氣體產(chǎn)生。,銅片緩慢溶解，溶液變藍，產(chǎn)生無色氣體，遇空氣變紅棕色。,（3）硝酸的強氧化性,氧化性:酸性=1:1,氧化性:酸性=1:3,S+6HNO3(濃) =H2SO4+6NO2+2H2O,與非金屬反應(yīng) 濃硝酸能與碳、硫等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，非金屬單質(zhì)一般被氧化為最高價含氧酸或最高價氧化物、二氧化氮和水，硝酸只表現(xiàn)氧化性。,硝酸具有強氧化性，與某些還原性化合物或離子發(fā)生反應(yīng)：Fe2+（FeO ）、H2S（S2- ）、SO2（ SO32- ）、HBr （ Br- ）、HI （ I- ），因此Fe2+ 、S2-、SO32- 、Br- 、 I-、遇 NO3- +H+不共

4、存,3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O,3H2S+8HNO3(稀)=3H2SO4+8NO+4H2O,3SO32-+ 2NO3-+2H+=3SO42-+2NO +H2O,3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O,6HBr+2HNO3=3Br2+2NO+4H2O,硝酸表現(xiàn)氧化性和酸性,6I- +2NO3-+8H+=3I2+2NO+4H2O,3SO2+2H2O+2HNO3(稀）=3H2SO4+2NO,3S2-+8NO3-+8H+=3SO42-+8NO+4H2O,取少量樣品，加入濃H2SO4和Cu片，共熱,如產(chǎn)生紅棕色的氣體,則證明它是硝酸鹽或含有NO3- (若

5、為稀溶液,應(yīng)先將溶液濃縮),(2)實驗室制法：,3、用途：硝酸是一種重要的化工原料，常用來制備氮肥、染料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。,(1)工業(yè)制法：NH3-NO-NO2-HNO3,4、制備,5、NO3-的檢驗,一、金屬與硝酸反應(yīng)規(guī)律,【考點深化】,硝酸具有強氧化性，能氧化除Au、Pt外的金屬。一般來說，活潑金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2，濃硝酸被還原為NO2 ，稀硝酸被還原為NO，活潑金屬與極稀HNO3反應(yīng)時，還原產(chǎn)物復(fù)雜，為NO、N2O、NH4NO3等,硝酸的濃度越大，氧化性越強，即氧化性：濃硝酸稀硝酸。如稀HNO3可使石蕊試變紅，而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色。,金屬與硝酸反應(yīng)的一般通式

6、為： 金屬濃硝酸=金屬硝酸鹽NO2H2O 金屬稀硝酸=金屬硝酸鹽NOH2O 與金屬反應(yīng)，硝酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性。,“王水”（三鹽一硝）：濃HCl和濃HNO3按體積比3： 1配制）具有更強的氧化性，能溶解Au、Pt,硝酸與變價金屬（如Fe）反應(yīng)，根據(jù)硝酸的量的多少分別得到高價、低價或兩種價態(tài)共存的混合物。,濃硝酸在常溫下能使Fe、Al 鈍化 ，故可用鐵、鋁容器運輸冷的濃硝酸。,3Fe(過量)8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O,Fe(少量)4HNO3(稀)=Fe(NO3) 3NO2H2O,足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。例如銅與濃HNO3反應(yīng)

7、,若Cu過量,開始時硝酸的還原產(chǎn)物為NO2, 隨著反應(yīng)的進行, 濃HNO3變稀,硝酸的還原產(chǎn)物為NO, 最終得到NO2和NO的混合氣體。,HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3表現(xiàn)酸性，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分表現(xiàn)氧化性被還原，濃硝酸的還原產(chǎn)物主要是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物主要是NO若金屬和一定量濃硝酸恰好反應(yīng),則產(chǎn)生的氣體為NONO2的混合氣體，無論硝酸的還原產(chǎn)物是NONO2還是兩者的混合物,n(HNO3)還原=n(氣體),消耗HNO3的量= M (NO3) x鹽中NO3-的量（表現(xiàn)酸性的HNO3）+氣體中的N原子的量（被還原的HNO3）,(1)原子守恒(元素守恒)：N原子守恒或N

8、元素守恒,二、金屬與硝酸反應(yīng)的有關(guān)計算,【考點深化】,n(HNO3)消耗= n (HNO3)酸性n(HNO3)氧化或被還原 = xn（Mx+） n(氣體),練習(xí)1：a mol Cu與含有b mol HNO3的溶液恰好完全反應(yīng)，則被還原的HNO3的物質(zhì)的量一定是 A(b2a) mol Bb/4 mol C2a/3 mol D2a mol,例1、將12.8g銅跟一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅耗完時，共產(chǎn)生氣體5.6L（標準狀況），則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是_,0.65mol,A,解析：Cu與HNO3反應(yīng)時，HNO3一部分作氧化劑，另一部分起酸性作用，生成Cu(NO3)2，因此被還原的HNO3的物質(zhì)的量為(

9、b2a) mol。,金屬失電子總數(shù)或物質(zhì)的量=HNO3中氮原子得電子得電子總數(shù)或物質(zhì)的量,(2)電子守恒法： HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。,例2銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與5.6 L O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。則消耗銅的質(zhì)量為() A16 g B32 g C64 g D無法計算,B,解析該題氮元素變化為硝酸氮的氧化物硝酸，所以題目中的反應(yīng)可以看成是銅與氧氣的反應(yīng)，其中硝酸為“催化劑”，所以銅的物質(zhì)的量為20.25 mol 0.5 mol，

10、即32 g。,練習(xí)2：鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水。 當生成1 mol硝酸鋅時，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為 A2 mol B1 mol C0.5 mol D0.25 mol,解析：生成1 mol Zn(NO3)2，失去2 mol電子，而生成1 mol NH4NO3得到8 mol電子，則生成1 mol Zn(NO3)2時被還原的HNO3為0.25 mol。,D,（3）電荷守恒：HNO3過量時，反應(yīng)后溶液中(，溶液中OH-很小，可以不考慮 )有：NO3-= H+ n Mn+( Mn+代表金屬離子),例題3：6.4 g銅與過量的硝酸(8 mol/L 60 mL)充分反應(yīng)后，硝酸的還原產(chǎn)物有

11、NO、NO2，反應(yīng)后溶液中所含H為n mol，此時溶液中所含NO3-的物質(zhì)的量是 A0.28 molB0.31 mol C(n0.2)molD(n0.4)mol,解析：最后溶液中存在的NO3- ，應(yīng)是起酸性的硝酸即生成Cu(NO3)2中的NO3- 及過量的硝酸之和。,C,【練習(xí)3】 將3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 molL1的HNO3充分反應(yīng)，還原產(chǎn)物有NO和NO2，若反應(yīng)后溶液中有a mol H，則此時溶液中含 NO3- 的物質(zhì)的量為 A0.5a mol B(0.1a) mol C0.1a mol D2a mol,B,解析：首先判斷Cu與硝酸誰過量，經(jīng)判斷知HNO3過量，Cu全

12、部反應(yīng)，根據(jù)溶液中的電荷守恒，n(NO3- )n( H)2n( Cu2 )，則n( Cu2 ) n( Cu ) 0.05 mol 所以n( NO3-)a mol0.05 mol2(a0.1) mol。,(4)離子方程式計算法：金屬與硝酸反應(yīng)，求算離子濃度、pH等，金屬與 NO3- 、H混合溶液反應(yīng)的計算,金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于NO3-在H2SO4提供H的條件下能與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H或 NO3-進行相關(guān)計算，且溶液中要符合電荷守恒。,在濃硝酸中放入銅片：(1)開始反應(yīng)的離子方程式為_，實驗現(xiàn)象為_。 (2)

13、若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時的離子方程式為 _ (3)待反應(yīng)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，原因是_。,例4：在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱，待充分反應(yīng)后，所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度是 A0.15 mol/LB0.225 mol/L C0.30 mol/L D0.45 mol/L,B,解析溶液中同時存在H和NO3-時就能夠與Cu發(fā)生反應(yīng)。該溶液中H實際為0.06 mol，應(yīng)該根據(jù)離子方程式進行計算。設(shè)生成銅離子的物質(zhì)的量為x，則 3Cu 8H2NO=3Cu22NO4H2O 3 8