Окислительные свойства азотной кислоты

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ.

Цели: познакомить с особыми свойствами азотной кислоты как окислителя; привести в систему знания о кислотах.

Ход урока

Проверка домашнего задания. §19, с. 53-54 (до физических свойств), упр. 3, с. 59.

Задача: сколько килограммов азотной кислоты с массовой долей 68% можно получить из 134,4 м³ оксида азота (IV)?

Подготовить сообщение о кислотных дождях.

У доски:

1-йученик решение домашней задачи. Задача: сколько килограммов азотной кислоты с массовой долей 68% можно получить из 134, 4 м³ оксида азота (IV)?

Записано уравнение реакции:

4NО₂+ 2Н₂О + О₂ → 4HNО₃

Рассчитано количество вещества оксида азота (IV), всту­пившего в реакцию:

n(NO₂) =134,4 м ² / 22,4 м³ / кмоль = 6 кмоль.

Рассчитаны количество вещества азотной кислоты и её масса:

n(HNO₃) = n(NO₂) = 6кмоль

m(HNO₃) = 6кмоль • 63 кг/кмоль = 378 кг

Определена масса р-ра азотной кислоты:

mр-ра (HNO₃) 378 кг/68 % • 100 % = 556 кг

2-й ученик (работа по карточке).

- Осуществите превращения:

N₂→NH₃→NO→NO₂→HNO₃

Дайте характеристику этим реакциям с точки зрения окисле­ния-восстановления.

Фронтальная беседа с классом по вопросам:

Чему равна валентность и степень окисления азота в азот­ной кислоте? Объясните ваш ответ. (ВалентностьNвHNO₃равна IV, а степень окисления +5.)

Как получить азотную кислоту в лаборатории и промыш­ленности? (В промышленности - каталитическим окислением синтетического аммиака наPt-Ro катализаторах; в лаборато­рии - методом Глаубера.)

Объясните природу кислотных дождей. (Кислотные дож­ди, выпадающие на землю, - это смесь серной и азотной кислот. Азот воздуха реагирует с кислородом во время грозы (под действием молнии): N₂ + О₂ = 2NO, далее 2NО + О₂ → 2NО₂ )

(при обычных условиях); затем во время дождя происходит дальнейшее окисление:

4NО₂ + О₂ + 2Н₂О = 4HNO₃. Оксид серы (IV) попадает в атмосферу с промышленными выбросами, окисляется кислородом воздуха, растворяется вводе и выпадает с осадками в виде серной кислоты.)

Актуализация знаний.

Достигаетсяфронтальной беседой с классом, ре­зультаты которой заносятся в таблицу (столбик «Что знаем»).

III.Изучение нового материала.

Инструктаж по технике безопасности при работе с концентрированной азотной кислотой.

практическая работа.

Демонстрационный опыт 1.

Для демонстрации окислительных свойств азотной кислоты проводится опыт «Разложения азотной кислоты при нагревании».

Учитель. В сухую пробирку насыпаем калиевую или на­триевую селитру и пипеткой приливаем концентрированную серную кислоту с таким расчетом, чтобы селитра слегка смочи­лась и пробирку можно было закрепить горизонтально. Затем в эту же пробирку вблизи селитры насыпаем слой сухого прока­лённого речного песка. Пробирку закрываем пробкой с газоот­водной трубкой, конец которой опускаем в сосуд с водой.

- Вспомните химизм получения азотной кислоты взаимодей­ствием селитры с концентрированной серной кислотой.(Отве­ты учащихся.)

- Азотная кислота - летучая жидкость, температура кипения ее 86 °С. Поэтому пробирку обогревают, чтобы вытеснить из нее воздух. Затем сильно накаливают песок и время от времени пламя переносят на селитру (чтобы выделялись пары азотной кислоты). На конец газоотводной трубки опрокидывают про­бирку с водой, в которой собирается кислород. После того как наберется полпробирки кислорода, его обнаруживают тлеющей лучинкой.

На основании наблюдения опыта учащимися формулируется вывод о термической нестойкости молекул азотной кислоты.

Запишем следующее уравнение реакции:

4НN⁺⁵ О₃^-2 → 4N⁺⁴О₂ + 2Н₂О + О₂⁰

N⁺⁵ + 1е → N ⁺⁴1 окислитель

2O^-2-4е→O₂⁰ 4 восстановитель

- Какой вывод вы можете сделать?

Вывод: азотная кислота является окислителем.

Перед изучением взаимодействия азотной кислоты с ме­таллами и органическими веществами давайте вспомним, как реагирует с теми же веществами серная кислота. (Предполагаемый ответ: тлеющая лучинка в нагретой концентриро­ванной серной кислоте загорается, скипидар воспламеняется Аналогично - с азотной кислотой.)

Демонстрационный опыт 2. «Взаимодействие азот­ной кислоты с углем».

Для удаления воды в азотную кислоту добавляют концен­трированную серную кислоту. Смесь кислот нагревают в про­бирке, затем дотрагиваются до поверхности нагретого рас­твора концом погашенной лучинки (тлеющий уголек). Лучинка при этом вспыхивает. Учащиеся должны сделать вывод о том, что азотная кислота является окислителем.

По аналогии с реакцией, происходящей между серной ки­слотой и медью, учащиеся разберутся и в реакции, происходя­щей между азотной кислотой и медью. При этом нет необхо­димости еще раз рассматривать взаимодействие разбавленной азотной кислоты с медью, так как это мало добавляет к ха­рактеристике азотной кислоты как окислителя, но излишне загружает память учащихся.

IV. Закрепление материала.

- Составьте уравнение взаимодействия концентрированной азотной кислоты с медью.

Домашнее задание: § 19, с. 54-56, упр. 4, 5, 7, с. 59.

Задача (повышенный уровень сложности).

В химической лаборатории случайно разлили на полу кон­центрированную азотную кислоту, содержащую 0,76 моль HNO₃. Для нейтрализации кислоты использовали технический мел, содержащий96 % карбоната кальция (остальное - диоксид кремния и другие силикатные минералы). Рассчитайте массу технического мела, который потребовался для обезвреживания пролитой кислоты. Определите также объем выделившегося ди­оксида углерода (при нормальных условиях).

(Ответ:39,6 г технического мела; 8,5 л СО₂)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/378562-okislitelnye-svojstva-azotnoj-kisloty