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1、高二化學(xué)同步課堂硝酸氧化還原反應(yīng)方程式的配平黃岡中學(xué)高二化學(xué)組集體備課【本講內(nèi)容】§1—3硝酸、§1—4氧化還原反應(yīng)方程式的配平【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】1.本講重點(diǎn):(1)硝酸的化學(xué)性質(zhì) ?。?)氧化還原反應(yīng)方程式的配平2.本講難點(diǎn):硝酸的強(qiáng)氧化性3.剖析:(1)關(guān)于的物理性質(zhì)(見教本P.14,第二自然節(jié))注意:①常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%(為),其中約1/3的質(zhì)量為水,而酸的電離要依靠較多量水的作用,加之為強(qiáng)電解質(zhì),在水中能完全電離,故濃在離子方程式中可拆寫成離子形式。(同理濃鹽酸在離子方程式中也可拆寫為離子形式,而98%濃中,水量極
2、少,不利于分子的電離,故濃在與固態(tài)物質(zhì)反應(yīng)時(shí),不能用離子形式表示,只有在較多量水存在的反應(yīng)中,分子才完全電離。此時(shí)方能拆寫為離子形式。) ?、?8%以上的濃硝酸,常稱“發(fā)煙”硝酸。大家都知道,懸浮在氣體中的固體小顆粒,方能稱為煙,懸浮于氣體中的小液滴則應(yīng)稱為霧。硝酸易揮發(fā),逸出的蒸氣遇空氣中的水分形成酸霧,故發(fā)煙硝酸在空氣中仍是形成酸霧,并不是煙。教材中的“發(fā)煙”現(xiàn)象是加引號的。這只是大家習(xí)慣的一種通俗約成的說法而已,切忌造成誤解。(2)的特性 ?、俨环€(wěn)定性。硝酸不穩(wěn)定易分解,故硝酸要保存在棕色試劑瓶中,并放置在陰冷處。久置的濃常呈黃色
3、,是因溶有分解出的的緣故。它與工業(yè)用濃鹽酸常呈現(xiàn)黃色的道理是不同的(后者是因溶解有的關(guān)系) ②強(qiáng)氧化性。硝酸是一種氧化性酸,幾乎能與所有的金屬(除、等少量金屬外)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。與金屬反應(yīng)時(shí),金屬一般被氧化成對應(yīng)的高價(jià)態(tài)金屬硝酸鹽,而則被還原為較低價(jià)態(tài)的氮的化合物(、等)。這是分子中+5價(jià)的氮得電子被還原的結(jié)果。所以,硝酸與金屬反應(yīng)通常是不可能產(chǎn)生的。此外要注意,金屬鐵、鋁等只有在冷的濃硝酸中才發(fā)生鈍化而不再繼續(xù)反應(yīng)。一旦加熱,鈍化膜被破壞,鐵、鋁仍將被氧化。另須注意稀硝酸不能使、鈍化,、將被稀所溶解。 硝酸的強(qiáng)氧化性不僅表現(xiàn)在與
4、金屬的反應(yīng),硝酸還能與許多非金屬及某些有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。它能使、、等非金屬單質(zhì)氧化成高價(jià)態(tài)含氧酸。但應(yīng)注意硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),硝酸既是氧化劑,同時(shí)還起酸的作用,而硝酸與非金屬反應(yīng)時(shí),硝酸只起氧化劑作用?! ×硗?,要提醒同學(xué)注意的是,濃硝酸有強(qiáng)氧化性,稀硝酸同樣具有強(qiáng)氧化性,只是濃硝酸的氧化性比稀硝酸更強(qiáng)而已。這可從教本P.15第3自然節(jié)描述的濃、稀硝酸分別與銅反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象得出該結(jié)論(注意:氧化性的強(qiáng)弱應(yīng)從氧化劑獲得電子能力的大小分析,而不能從反應(yīng)中氧化劑得電子數(shù)目的多少來定)。由于稀硝酸同樣具有強(qiáng)氧化性,故當(dāng)溶液中和大量共存時(shí),還原
5、性離子(如、、等)就不可能同時(shí)存在。(3)與金屬的反應(yīng): 與金屬反應(yīng)時(shí)通常起兩個(gè)作用:一是作氧化劑得電子被還原,而是提供硝酸根離子起酸的作用。(起酸的作用,提供的同時(shí)必提供)如銅與稀的反應(yīng):,其中為氧化劑,起酸的作用。 與金屬的反應(yīng)是相當(dāng)復(fù)雜的,硝酸的還原產(chǎn)物,除決定于的濃度,還原劑的還原能力,還與反應(yīng)溫度和反應(yīng)中間產(chǎn)物(、)的催化作用有關(guān)。反應(yīng)雖復(fù)雜,但硝酸與金屬的反應(yīng)還是有規(guī)律的。金屬與濃硝酸作用時(shí),的還原產(chǎn)物通常為;不活潑金屬與稀硝酸或極稀硝酸反應(yīng)時(shí),的還原產(chǎn)物一般為;活潑金屬與稀硝酸或極稀硝酸反應(yīng)時(shí),的還原產(chǎn)物還可能是,甚至
6、為(與化合轉(zhuǎn)化為)如(4)酸的氧化性和氧化性酸 酸溶液中的陽離子全部是,它與活潑金屬反應(yīng)時(shí),能獲得電子而被還原,故酸溶液中與活潑金屬反應(yīng)時(shí)均為氧化劑,起氧化作用的微粒是,這就是常講的酸的氧化性。由于氧化能力不強(qiáng),故它不可能氧化不活潑金屬(如)?! o論濃硫酸、濃的硝酸或稀的硝酸均可氧化,這一類酸在氧化銅時(shí),得電子的微粒并不是,而是分子或離子中正價(jià)態(tài)的非金屬原子。這一類酸均具有極強(qiáng)氧化性,化學(xué)上稱之為氧化性酸。氧化性酸就是指酸分子或酸根離子中正價(jià)態(tài)的非金屬原子得電子而表現(xiàn)出氧化性的這一類酸。氧化性酸的氧化能力特強(qiáng),常見的氧化性酸除濃濃或
7、稀的外,還有、、等??梢娧趸运岵⒎嵌际菑?qiáng)酸(酸性比還弱)。 注意氧化性酸的還原產(chǎn)物一般都是成酸非金屬元素的低價(jià)態(tài)化合物(如、、等)而不是。與氧化性酸相對應(yīng)的另一類酸習(xí)慣上就稱為非氧化性酸。(如鹽酸、稀等),非氧化性酸就是指僅靠起氧化劑作用的這一類酸。值得提醒同學(xué)注意的是,非氧化性酸并不是沒有氧化性,而是靠的弱氧化性;氧化性酸則必具有強(qiáng)氧化性。(5)王水 王水是體積比為的濃和濃的混合物,氧化能力特強(qiáng),它能使不溶于濃的、等金屬溶解。(6)有關(guān)氧化還原反應(yīng)方程式的配平 氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則應(yīng)首先注意得、失電子總數(shù)相等的原則(即
8、化合價(jià)升、降總數(shù)相等),然后再考慮原子守恒?! ⊙趸€原反應(yīng)方程式的配平步驟(見教本P.18,例題1)它可歸納為:標(biāo)價(jià)態(tài),找變化,求公倍數(shù),配計(jì)量數(shù)?! ⊙趸€原反應(yīng)方程式的配平有諸多技巧(如不同物質(zhì)間發(fā)生