2018-2019学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 第四节 第2课时《硫酸和硝酸的氧化性》知识点归纳及例题解析 新人教版必修1.doc

第2课时　硫酸和硝酸的氧化性[学习目标定位]　1.通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应，认识浓硫酸、硝酸的强氧化性2.通过比较浓硫酸与稀硫酸，浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响 一　浓硫酸的特性1.将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量的变化是增大，变化的原因是浓硫酸能吸收空气中的水蒸气若将一瓶浓盐酸(或浓硝酸)敞口放置在空气中，其质量的变化是减小，原因是浓盐酸(或浓硝酸)易挥发，溶质减少2.将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸，观察到的现象是白色蔗糖变黑、体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体，发生反应的化学方程式是C12H22O1112C＋11H2O3.按表中图示装置完成实验，将有关反应现象及实验结论填入表中：实验操作实验现象a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；b试管中的品红溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色实验结论Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O归纳总结浓硫酸的特性(1)吸水性：浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。

在实验室里常用浓硫酸作干燥剂2)脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来，结合生成水分子3)强氧化性①浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO21.浓硫酸具有A.强酸性，B.强氧化性，C.高沸点、难挥发性，D.脱水性，E.吸水性等性质以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填入括号中1)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体(　　)(2)用磷矿物[主要成分是Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸(　　)(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体(　　)(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸(　　)(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末(　　)(6)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体(　　)(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑(　　)答案　(1)C　(2)A　(3)E　(4)B　(5)E　(6)B(7)AD解析　(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。

2)磷酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气4)常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末6)浓硫酸具有强氧化性，而HBr、HI、H2S具有强还原性7)浓硫酸既具有酸的通性，可使酸碱指示剂变色，又具有脱水性，可使有机物炭化2.实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________利用铜和浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为________________________________________________________________________。

以上两种方法哪种好？________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案　2Cu＋O22CuO、CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O第一种方法好　①制得相同质量的产品，第一种方法消耗的硫酸少，②第二种方法生成SO2，会造成大气污染，③第一种方法节约能源解析　在稀硫酸存在的条件下，Cu与O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，浓H2SO4会被还原为SO2，其利用率降低且生成的气体有毒二　硝酸的氧化性1.硝酸中氮元素的化合价为＋5价，根据在化学反应中氮元素化合价可能的变化，分析判断硝酸具有强氧化性能与大多数金属反应，写出下列反应的化学方程式：(1)浓硝酸与铜反应，被还原为NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。

2)稀硝酸与铜反应，被还原为NO：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O2.硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式：(1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O归纳总结硝酸具有强氧化性(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价态金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO2)常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行3)王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解4)浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸3.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(　　)①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液A.①③ B.③④C.①② D.①③④答案　A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4.在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是(　　)A.H2S＋2HNO3===S↓＋2NO2↑＋2H2OB.CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2OC.4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2OD.3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O答案　D解析　A中HNO3只表现氧化性；B中HNO3只表现酸性；C中HNO3既表现氧化性，又表现还原性；D中HNO3既表现氧化性，又表现酸性1.关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是(　　)A.在反应中，浓硫酸只表现出氧化性B.该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2C.在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性D.每1 mol铜参加反应就有2 mol浓硫酸被还原，同时生成2 mol SO2答案　C解析　该反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反应前后元素化合价的变化可知，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性，该反应为氧化还原反应，在该反应中，每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原，因此还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1。

2.下列关于硝酸说法正确的是(　　)A.硝酸与金属反应，主要是＋5价氮得电子B.与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸C.硝酸电离出H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2D.常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量红棕色气体答案　A解析　硝酸与金属反应，主要是＋5价氮得电子，生成氮的低价化合物，一般不生成氢气；浓HNO3比稀HNO3氧化性强，根据Cu与浓HNO3和稀HNO3的反应剧烈程度可以证明；常温下铁遇到浓硝酸发生钝化，不会生成大量红棕色气体3.下列对于硝酸的认识，不正确的是(　　)A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.铜与硝酸的反应属于置换反应C.金属与硝酸反应不能制取氢气D.可用铁或铝制容器盛装冷的浓硝酸答案　B解析　硝酸是氧化性酸，且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，A正确；铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO，没有单质生成，故不属于置换反应，B错误；硝酸是氧化性酸，金属与硝酸反应均不产生H2，而生成水，C正确；铁或铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝制容器盛装冷的浓硝酸，D正确4.各取0.1 mol Cu分别投入足量的下列酸中(必要时可加热)：①浓硫酸、②浓硝酸、③稀硫酸、④稀硝酸，充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是(　　)A.②>④>①>③ B.②>①>④>③C.①>②>④>③ D.③>④>①>②答案　B解析　由于Cu的物质的量一定，则与足量的不同酸反应时失电子总量相等。

产生1 mol气体得电子数：浓硫酸→SO2,2 mol电子；浓硝酸→NO2,1 mol电子；Cu与稀硫酸不反应；稀硝酸→NO,3 mol电子，则产生气体体积由大到小的顺序为②>①>④>③5.某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，试回答下列问题：(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是________________________________________________________________________4)A中加入的试剂可能是________，作用是________________________________________________________________________；B中加入的试剂可能是________，作用是_____________________________________________________。