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优质公开课 人教版高一化学必修一 第四章 第四节 氨 硝酸 硫酸 第二课时


第四章非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸

第二课时 硫酸和硝酸

硫酸

一、硫酸的物理性质
颜色: 无色 状态: 油状液体
常用浓硫酸质量分数为98.3%

沸点: 沸点高, 难挥发
密度: 比水大

沸点338℃(高沸点酸)


98.3%的硫酸的密度为1.84g/cm3 (高密度酸)

溶解性: 以任意比与水互溶

浓硫酸溶解时放出大量的热

稀硫酸(H2SO4)
一、稀硫酸具有酸的通性 ——

强电解质 H2SO4=2H++SO42-

H+

与酸碱指示剂反应(使紫色石蕊试液变红) 与活泼金属反应(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑) 与碱性氧化物反应(CuO+H2SO4=CuSO4+H2O) 与碱反应(2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O) 与某些盐反应(BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl)

硫酸

浓硫酸的特性

1、吸水性 H2SO4+xH2O=H2SO4·xH2O
(水合放热) (1)可吸收空气中、溶液中的自由水,
应用:①做干燥( H2、O2、N2、CO、CO2、 HCl、Cl2、SO2、CH4 )

碱性气体:NH3 不能干燥 还原性气体:H2S、HBr、HI CuSO4· 5H2O H2SO4(浓) CuSO4

(2)还可夺取结晶水合物中的结晶水。

2、脱水性
将有机物中H、O原子按2:1的比例 脱去——物质本身不含水 C12H22O11==== 12C+11H2O —— 炭化
思考:浓硫酸的吸水性和脱水性有何区别?
浓硫酸

正确操作: 将浓硫酸缓慢地倒入 盛有蒸馏水的烧杯内,并用玻棒 不断搅拌。

思考
稀释浓硫酸 如何操作?

3、强氧化性
(1)与金属反应 现象:加热剧烈反应,溶液变为蓝色,生成能是
品红褪色的气体
化合价升高,失2e0 +6 +2 +4

Cu + 2H2SO4(浓) == CuSO4+ SO2↑ +2H2O
化合价降低,得2e-

浓硫酸一半表现为强氧化性,一半表现为酸性

0

+6

+2

+4

Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4 + 2H2O+SO2
还原剂 氧化剂
0 +1 +2 0

Zn+H2SO4(稀)= ZnSO4+ H2
还原剂 氧化剂

以上两个反应稀H2SO4和浓H2SO4都作氧化剂, 都体现了氧化性,其氧化性的实质相同吗?

思考:比较稀、浓H2SO4的氧化性
稀H2SO4 表现氧化 性的元素 还原产物 氧化能力 主要粒子
+1

浓H2SO4
+6

H

S

H2
较弱
H+ SO42-

SO2


硫酸分子

注意事项
a、加热时与绝大多数金属反应,不产生H2,产生SO2 b、常温下: Al、Fe与浓硫酸接触表面生成致密 的氧化物薄膜,发生钝化 加热后:会剧烈反应
C、加热时浓硫酸的氧化性更强。

d、 稀硫酸是H+表现的氧化性(酸的通性), 浓硫酸是+6价的硫表现的氧化性,

(2)与非金属反应
加热时,浓硫酸可以与木炭反应,写出
反应的化学方程式 C+2H2SO4(浓)== CO2↑+2SO2↑+2H2O C —— 还原剂 H2SO4(浓)—— 氧化剂
0 +6 +4 +4

设计一个实验,验证木炭和浓H2SO4共 热生成的混合气体?
提供以下试剂与装置(装置可多次使用):

澄清石灰水

饱和NaHCO3

无水硫酸铜

品红

KMnO4溶液

C+2H2SO4(浓)== CO2↑+2SO2↑+2H2O
检验水 检验SO2 除去SO2
硫酸铜 品红 KMnO4 品红 石灰水

检验CO2

活学活用


黑面包的制取

在小烧杯中放入适量蔗糖 ,加几滴水调成 糊状,再加入适量浓硫酸,用玻璃棒搅拌, 验 观察物质的颜色、体积变化。

蔗糖由白变黑 蔗糖体积显著膨胀,呈疏松海绵状 产生大量刺激性气体 放出大量的热

4、难挥发性
实验室制HCl气体是用以下反应制备,你能说 明反应进行的理由吗? H2SO4(浓) +2NaCl == Na2SO4 + 2HCl↑ 难挥发性酸(硫酸)制备易挥发性酸(盐酸)
强热

四、硫酸的用途
1、干燥剂
——吸水性

4、制炸药 ——强氧化性

2、蓄电池
——强电解质

5、制挥发性的酸
——难挥发性

3、除铁锈、制化肥
——酸性

硝酸
一、物理性质

98%以上的浓硝酸在空气中因挥发HNO3而 产生“发烟”现象,叫“发烟硝酸”。

硝酸的化学性质
1、强酸性 2、不稳定性 3、强氧化性

1、强酸性

强电解质 HNO3=H++NO3一、具有酸的通性
与酸碱指示剂反应 与活泼金属反应 与碱性氧化物反应 与碱反应 与某些盐反应

—— H+

2、不稳定性
4HNO3==2H2O + 4NO2↑ + O2↑
或光照

如何保存: 棕色试剂瓶,避光、阴凉处保存

思考:

久放的硝酸为什么呈黄色?

浓硝酸是无色透明液体,加热或见光分解为二氧 化氮、氧气、水。 二氧化氮是红棕色气体,它 溶在硝酸里 就使硝酸显黄色了。

★强氧化性——与金属反应
在放有铜片的两个试管里,分别加入少量 探究实验:

现象:

的浓硝酸和稀硝酸。

铜与浓硝酸反应激烈,产生红棕色气体, 溶液由无色变为绿色。

Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
铜与稀硝酸反应较缓慢,产生无色气体,

逸至试管口变为红棕色, 溶液由无色变为蓝色。

3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O 结论:硝酸具有强的氧化性,几乎可以使所有金 属(金、铂 除外)氧化而生成硝酸盐。

★强氧化性——与非金属反应
硝酸具有强的氧化性,能使许多非金属、还原剂 (如H2S、HI、HBr、SO2、 Na2SO3等)氧化。

4HNO3(浓) + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 6HNO3(浓) + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

启迪思考:
硫与浓硝酸反应为什么不生成二氧化硫或亚硫酸?

硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化。

注 意

⑴ 硝酸与金属反应不放出氢气
浓硝酸被还原为NO2 稀硝酸被还原为NO ⑵常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化

⑶ 氧化性:浓硝酸>稀硝酸
启迪思考:
如何书写浓硝酸与银反应的化学方程式? Ag + 2HNO3 (浓) = AgNO3 + NO2 + H2O

浓H2SO4与浓HNO3强氧化性的比较
浓H2SO4 浓HNO3

与Cu
钝化 现象

Cu+4HNO3(浓)= Cu+2H2SO4(浓)== 反应 CuSO4+SO2↑+2H2O Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O



可使Fe、A1钝化

可使Fe、A1钝化
C+4HNO3(浓) = 2H2O+4NO2↑+CO2↑

△ 与C C + 2H SO (浓)== 2 4 反应 CO2↑ +2SO2↑+2H2O

小知识
3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做 王水,它的氧化能力更强,金(Au)和 铂 (Pt)不溶于硝酸,但溶于王水。

帮 你 记 忆

(3:1)


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