高考化學(xué)第四章第四節(jié)第二課時硫酸氧化性學(xué)習(xí)課件新人教版必修

第二課時硫酸和硝酸的氧化性預(yù)習(xí)全程設(shè)計名師全程導(dǎo)學(xué)案例全程導(dǎo)航訓(xùn)練全程跟蹤第二課時硫酸和硝酸的氧化性一、硫酸1．稀硫酸——具有酸的通性與指示劑作用：能使紫色石蕊試液變紅

．與活潑金屬(如Zn、Fe)反應(yīng)．與堿性氧化物(如CuO、Fe2O3)反應(yīng)．

(4)與堿[如NaOH、Ca(OH)2]反應(yīng)．(5)與某些鹽(如Na2CO3、BaCl2等)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．2．濃硫酸

(1)吸水性將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其質(zhì)量將增大，密度將減小，濃度減小，體積增大．這是因為濃硫酸具有吸水性，在實驗室里常用濃硫酸作

干燥劑．(2)脫水性濃硫酸可以使有機化合物中的

氫、氧

元素按水的組成從有機物中“脫離”出來，結(jié)合成水分子．(3)強氧化性①與金屬反應(yīng)：加熱時，濃H2SO4可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng)，生成高價金屬硫酸鹽，本身一般被還原成SO2

.如濃硫酸與金屬銅的反應(yīng)：實驗操作實驗現(xiàn)象a試管中銅絲表面有氣泡冒出；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)?/p>

紅色

；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{色．實驗結(jié)論Cu和濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)

CuSO4＋SO2↑＋2H2O.②常溫下，冷的濃H2SO4能使Fe、Al發(fā)生

鈍化．③與非金屬反應(yīng)加熱時與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C＋2H2SO4(濃).CO2↑＋2SO2↑＋2H2OFe、Al被濃H2SO4鈍化是化學(xué)變化嗎？(2)濃H2SO4與金屬及非金屬的反應(yīng)中各表現(xiàn)了哪些性質(zhì)．提示：(1)是．常溫下，F(xiàn)e、Al的表面能被濃H2SO4氧化生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)部金屬的進一步反應(yīng)，屬于化學(xué)變化．與金屬反應(yīng)時，濃硫酸既表現(xiàn)氧化性也表現(xiàn)酸性；與非金屬反應(yīng)時，濃硫酸僅表現(xiàn)氧化性．二、硝酸

1．與銅的反應(yīng)

(1)銅與濃硝酸化學(xué)方程式：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O.(2)銅與稀硝酸化學(xué)方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

.2．使鐵、鋁發(fā)生鈍化常溫下，冷的濃硝酸能使鐵、鋁發(fā)生鈍化．3．王水王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比

1∶3

的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑

等溶解．實驗室中應(yīng)如何保存濃HNO3?提示：因HNO3

見光或受熱易分解，所以應(yīng)盛放在棕色試劑瓶中，并置于冷暗處．光照或受熱4HNO3

=========4NO2↑＋O2↑＋2H2O三、硫酸和硝酸的用途

硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化學(xué)實驗室里必備的重要試劑，工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等．硫酸還用于精煉石油

、金屬加工前的酸洗及制取各種 揮發(fā)性酸，做干燥劑等.

濃H2SO4、濃HNO3敞口放置于空氣中，濃度都會變小，原理相同．

(

)提示：錯誤，原理不同，濃H2SO4因其吸水性濃度變小，而濃HNO3是因其揮發(fā)性濃度變小．

濃H2SO4的脫水性與吸水性類似，都是將物質(zhì)中的H2O吸出來．

(

)提示：錯誤，因濃H2SO4的脫水性是將某些有機物中的H、O按H2O的組成脫去，這些H、O在原物質(zhì)中并不是以H2O的形式存在．3．濃H2SO4

具有強氧化性，SO2

具有還原性，所以濃H2SO4

不能干燥

SO2

氣體．

(

)＋4

＋6提示：錯誤，因S

、S

之間無中間價態(tài)，濃H2SO4

與SO2

不反應(yīng)．4．Cu

與濃

HNO3

在常溫下可劇烈反應(yīng)，Al

的活動性強于

Cu，所以

Al

在常溫下與濃

HNO3

的反應(yīng)更劇烈．

(

)提示：錯誤，Al

在濃HNO3

中鈍化，不能劇烈反應(yīng)．5．在Cu與濃H2SO4的反應(yīng)中，濃H2SO4體現(xiàn)了強氧化性和(

)酸性．提示：正確．6．王水的氧化性比HNO3還強，它由濃鹽酸和濃硝酸以體積比1∶3混合而成．

(

)提示：錯誤，因王水是濃鹽酸和濃硝酸按體積比3∶1混合而成的．濃H2SO4稀H2SO4主要粒子H2SO4

分子H＋、SO2－4吸水性有無脫水性有無氧化性強氧化性：H2SO4

分子中＋6價的S

表現(xiàn)出來的弱氧化性：H＋與活潑金屬反應(yīng)生成H

，H＋表現(xiàn)出來的2與金屬反應(yīng)①加熱時與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)，但無H2

生成②常溫下使Fe、Al

鈍化與Fe、Al

等活潑金屬(H前)反應(yīng)生成H2酸性與金屬反應(yīng)時都可以生成硫酸鹽一、濃H2SO4的性質(zhì)1.濃H2SO4與稀H2SO4性質(zhì)的比較2．濃H2SO4的強氧化性

(1)Fe、Al的鈍化常溫下，當Fe、Al等較活潑金屬遇到濃硫酸時，會與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)

“鈍化”現(xiàn)象．(2)與不活潑金屬和非金屬的反應(yīng)由于濃硫酸具有強氧化性，故能夠與不活潑金屬或非金屬發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中有如下規(guī)律：①反應(yīng)要加熱，否則不反應(yīng)；②還原產(chǎn)物一般是SO2.一般金屬被氧化為高價態(tài)的硫酸鹽，非金屬被氧化為高價態(tài)氧化物或含氧酸．③濃硫酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性，而與非金屬反應(yīng)時，只表現(xiàn)強氧化性．④隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)就停止．在加熱條件下，鐵也可以和濃H2SO4

反應(yīng)：2Fe＋6H2SO4(濃)△=====Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O.若鐵過量，過量的鐵還可以和Fe2(SO4)3、稀H2SO4

繼續(xù)反應(yīng)．二、硝酸的強氧化性1．酸的氧化性和氧化性酸酸的氧化性氧化性酸酸電離出的H＋被還原為H2，是酸的通性指酸根部分的某元素獲得電子被還原如H3PO4、H2CO3、稀H2SO4等反應(yīng)中酸根離子不發(fā)生變化如濃硫酸、硝酸、次氯酸＋6

＋5

＋1等其酸根中的S

、N、Cl易獲得電子表現(xiàn)出很強的氧化性2．硝酸強氧化性的表現(xiàn)硝酸具有強氧化性是由于HNO3中的＋5價氮元素有很強的得電子能力，在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾乎全部是＋5價氮被還原．(1)金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2①濃HNO3一般被還原為NO2.②稀HNO3一般被還原為NO.(2)在利用HNO3的酸性時，要注意它的強氧化性如FeO與稀硝酸反應(yīng)的方程式應(yīng)是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O.—3(3)NO

在離子共存問題判斷中的特殊性—3①在中性或堿性溶液中，NO

無強氧化性．＋

－3②當溶液中有大量

H

存在時，NO

就表現(xiàn)出強氧化性．＋

－32

2＋

－如在有大量

H

、NO

存在的溶液中，不能大量存在

Fe

、S

、—2—3I

、SO

等強還原性離子．硝酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)強氧化性又表現(xiàn)強酸性．濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色．考查點一濃硫酸的強氧化性——————————[例1]

向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入適量的銅片并加熱．充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為

(

)A．小于0.45

mol

C．在0.45～0.90

mol之間B．等于0.45

molD．大于0.45

mol[解析]

濃硫酸與銅可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而稀硫酸與銅不發(fā)生反應(yīng)．濃硫酸與銅反應(yīng)時，隨著反應(yīng)進行，硫酸濃度逐漸下降，當硫酸由濃變稀時反應(yīng)就會停止．因此，參加反應(yīng)的硫酸實際量要比理2

42論計算值?。畵?jù)題，被還原的硫酸物質(zhì)的量為n(H

SO)＝1×18mol/L×0.05

L＝0.45

mol

為理論值．[答案]

A[關(guān)鍵一點]解答本題的主要失誤在于一是沒有理解題意，沒有按“被還原的H2SO4的物質(zhì)的量”這一關(guān)鍵性的指導(dǎo)語去考慮問題，二是沒有理解隨著反應(yīng)進行，濃硫酸逐漸變稀，稀硫酸不和銅反應(yīng)．在一定體積的18mol/L的硫酸中加入過量銅片，加熱，被還原的硫酸為0.9

mol，則濃硫酸的實際體積為

(

)A．等于50

mLC．等于100

mLB．大于50

mLD．大于100mL解析：實際參加反應(yīng)的硫酸為2×0.9

mol＝1.8

mol，即

100mL，但Cu與稀硫酸不反應(yīng)，故濃硫酸的實際體積大于100

mL.答案：D考查點二硝酸的強氧化性———————————[例2]

將0.1

mol

銅與40

mL

10

mol/L

HNO3充分反應(yīng)后，溶液中含a

mol

H＋，由此可知

A．生成的氣體在標準狀況下的體積為4.48

LB．生成的氣體在標準狀況下的體積為1.49

LC．被還原的硝酸的物質(zhì)的量為(0.2－a)molD．反應(yīng)后溶液中所含NO的物質(zhì)的量為0.2

mol(

)[解析]

溶液中含有

H＋，則

HNO

過量．在反應(yīng)過程中

HNO

濃度逐漸3

3變小，實際上發(fā)生了兩個反應(yīng)：①Cu

＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2

＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

反應(yīng)消耗的HNO3

包括起酸的作用和起氧化劑作用兩部分，前者反應(yīng)后以Cu(NO3)2

形式存在，后者被還原后生成NO2、NO

氣體，從兩反應(yīng)式看出：Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化劑)～NO2(或NO)，作酸用的硝酸為0.2mol，生成的氣體為NO、NO2

的混合氣體，溶液中有a

mol的HNO3

過量，則被還原的HNO3

為(0.4－a－0.2)mol，生成的氣體的物—33質(zhì)的量為(0.4－a－0.2)mol，溶液中的

NO

由過量的

HNO

和

Cu(NO

)3

2—3[答案]

C中

NO

組成為(a＋0.2)mol.[關(guān)鍵一點]解題的關(guān)鍵在于：(1)掌握銅與濃HNO3反應(yīng)的特點：

“先濃后稀”，(2)掌握金屬與硝酸反應(yīng)的計算規(guī)律：參加反應(yīng)的硝酸等于起酸性作用的硝酸加上起氧化劑作用的硝酸．銅粉放入稀硫酸溶液中，加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生．當加入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液呈藍色，同時有氣體逸出．該鹽是(

)A．Fe2(SO4)3C．KNO3B．Na2CO3D．FeSO4Fe2(SO4)3，也會使銅粉的質(zhì)量減少，但無氣體逸出．答案：C解析：銅與稀硫酸不反應(yīng)，但加入KNO3

后，由于溶液中有H＋存在，＋

－32＋故會發(fā)生如下反應(yīng)：3Cu＋8H

＋2NO

===3Cu

＋2NO2↑＋4H

O.加入考查點三有關(guān)硝酸的計算———————————[例3]

將32.64

g銅與140

mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2

L．請回答：NO的體積為

L，NO2的體積為

L. 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V

mL

a

mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為

mol/L. 欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水

g.[解析]

解答本題應(yīng)從以下三點考慮：①生成NO、NO2得到的電子與Cu失去的電子守恒．②HNO3所含氮原子與反應(yīng)后生成的NaNO3、NO、NO2所含氮原子守恒．③NO、NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3，與氧化劑H2O2應(yīng)符合電子守恒．(1)設(shè)生成NO

xmol，NO2

y

mol.則有

11.2

L

x＋y＝22.4

L/mol3x＋y＝

32.64g

64g/mol×2解得：x＝0.26mol

y＝0.24

mol.V(NO)＝0.26

mol×22.4

L/mol＝5.824

LV(NO2)＝0.24

mol×22.4

L/mol＝5.376L.(2)由原子守恒得：n(HNO3)＝n(氣體)＋n(NaOH)所以c(HNO3)＝aV×10－3＋0.50.14mol/L.(3)由得失電子守恒得：

Cu―→NOx―→H2O26432.64

mol2

2n(H

O

)解得n(H2O2)＝0