2020年必修一人教版(新教材)第二册 重点问题讲座硝酸的强氧化性(学年及训练)

必修一人教版（新教材）第二册重点问题讲座硝酸的强氧化性【交流讨论】情景：资料一、当硝酸与金属反应时，硝酸被还原的程度取决于酸的浓度和还原剂的强弱。

对于同一还原剂来说，酸越稀，被还原的程度愈大。

资料二、在金属活动性顺序中，位于氢后的金属铜、汞、银等，跟浓硝酸反应时，主要得到二氧化氮；跟稀硝酸反应时，主要得到一氧化氮。

所以说，当硝酸与铜、汞、银等金属反应时，浓硝酸比稀硝酸的氧化性强。

资料三、当活泼金属锌、镁等跟稀硝酸反应时，硝酸浓度不同，还原产物不同；浓硝酸有气体(NO2)产生，而稀硝酸则有铵盐生成。

铁与稀硝酸的反应与上述情况类似。

上图表示铁与不同浓度HNO3反应时的还原产物，从上图中可以看出，当其他条件一致时，如温度、还原剂一致时，在浓硝酸(密度为 1.35)中，主要产物是NO2，随着HNO3浓度逐渐下降，产物NO2逐渐减少，而一氧化氮的相对含量逐渐增多。

当密度是1.30时，主要产物是NO，其次是NO2及少量N2O；当密度是1.15时，NO 与NH3的相对含量几乎相当；HNO3的密度为1.05时，NH3成为主要的产物。

资料四、Fe、Co、Ni、Al等金属遇到浓硝酸会产生钝化现象。

是因为在常温下，浓硝酸跟这些金属接触，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物保护膜阻止内部金属继续跟硝酸反应。

结合上述四则资料回答下列问题：1.浓、稀硝酸分别与铜反应时，其还原产物相同吗？提示浓HNO3、稀HNO3还原产物不同，前者生成NO2，后者生成NO。

2.硝酸的氧化性与浓度有关吗？硝酸越浓氧化性越强，还是越稀氧化性越强？提示与浓度有关，浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。

3.实验：在分别盛有少量浓、稀硝酸的试管里，分别滴入几滴紫色石蕊试液并加热。

请预测实验现象，并给出解释。

提示前者溶液先变成红色，过一会红色消失。

后者溶液变成红色，但不消失。

这是由于浓硝酸具有强氧化性，而使红色褪去。

反应出浓硝酸比稀硝酸氧化性强。

【点拨提升】1.硝酸的强氧化性HNO 3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。

硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。

(1)硝酸与金属的反应①除Au 、Pt 等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag ＋4HNO 3(稀)===3AgNO 3＋NO ↑＋2H 2O ；②活泼金属与硝酸反应不生成H 2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；③常温下浓硝酸能使Fe 、Al 钝化。

(2)硝酸与非金属的反应①反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO 2↑＋H 2O ；②实例：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI 、HBr 、SO 2、Fe 2＋、FeO 、Br －、I －、S 2－、SO 2－3等均能被HNO 3氧化。

2.硝酸与金属反应的计算(1)电子守恒法：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。

(2)原子守恒法：硝酸与金属反应时，反应前硝酸中的NO －3一部分仍以NO －3的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N 的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N 的物质的量相等。

(3)利用离子方程式计算硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO －3与硫酸电离出的H ＋仍能继续与金属反应。

如金属铜与混酸的反应方程式为：3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O 。

4、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NO 2，稀硝酸生成NO 。

硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。

(2)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。

强化训练1、下列关于硝酸的叙述正确的是()A．常温下，浓硝酸可以使金属镁钝化B．稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气C．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂D．室温下，铜能与浓硝酸反应，不能与稀硝酸反应答案 C2下列关于硝酸的说法中正确的是()A.稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C.稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D.稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸答案 B3下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A.使石蕊试液变红B.与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2答案 B4、下列现象或事实不能用同一原理解释的是()A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存B.硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸D.SO2和Na2SO3溶液都能使氯水褪色答案 C5相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。

二者比较，相等的是() ①铜片消耗完所需时间②反应生成的气体体积(标准状况)③反应中氧化剂得到的电子总数④反应后溶液中铜离子的浓度A.①③B.②④C.③④D.只有①答案 C6将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A.反应速率：两者相同B.消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少答案 B7、铜跟1mol·L－1的硝酸反应，若c(NO－3)下降0.2mol·L－1，则c(H＋)下降()A．0.2mol·L－1B．0.4mol·L－1C．0.6mol·L－1D．0.8mol·L－1答案 D8、将2.56g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时，共收集到气体1.12L(标准状况)，则反应中消耗硝酸的物质的量为() A．0.05mol B．1molC．1.05mol D．0.13mol答案 D9、将硝酸表现出的性质填在下列各反应操作或现象后：A.氧化性B.酸性C.还原性D.不稳定性(1)久置的浓硝酸变黄色________。

(2)用硝酸浸洗附有银的试管________。

(3)常温下用铁制或铝制容器贮存、运输浓HNO3__________________。

(4)用稀HNO3浸洗久置石灰水试剂瓶上的固体________________。

(5)用Cu和稀HNO3制NO气体________。

(6)浓HNO3中滴入石蕊溶液并微热，石蕊溶液先变红后褪色________。

答案(1)D(2)AB(3)A(4)B(5)AB(6)AB10、在浓硝酸中放入铜片，(1)开始反应的化学方程式为_________________________，实验现象为______________________________________。

(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式______________________________________________________________________________________。

(3)待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________。

(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________。

答案(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NO－3构成强氧化性的环境，又能与过量的Cu反应，反应的离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(4)0.65 mol11.某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。

(固定装置略去)(1)实验前，关闭活塞b，向试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是________________________________。

(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c 中反应的化学方程式是_____________________________。

再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是________________________________________________________________________________________。

(3)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。

操作步骤为____________________________________________________________________________________________________________________________________，实验现象为______________________________________；但此实验的不足之处是_______________________________________。

答案 (1)检查装置气密性(2)Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O反应变缓，气体颜色变浅(3)向d 中加入KBr 溶液，c 中加入KMnO 4固体，由a 向c 中加入浓盐酸 c 中有黄绿色气体产生，d 中溶液变为棕黄色 没有处理尾气装置12、将32.64g 铜与140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的一氧化氮和二氧化氮混合气体在标准状况下的体积为11.2L 。

(1)一氧化氮的体积为____________，二氧化氮的体积为________(结果精确到小数点后一位)。

(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L －1的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中铜离子全部转化成沉淀，原硝酸溶液的物质的量浓度为________。