Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tiết 13: Axit nitric. Muối nitrat

TIẾT 13: AXIT NITRIC - MUỐI NITRAT I. Mục tiêu Về kiến thức Biết cấu tạo phân tử, lí tính, hoá tính của axit Nitric. Biết phương pháp điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Về kĩ năng Biết dựa vào công thức hóa học của HNO3 để suy đoán tính chất hoá học cơ bản của HNO3: tính axit và tính oxi hoá Biết viết phương trình phân tử và ion thu gọn chứng minh cho tính axit và tính oxi hoá của HNO3. Biết quan sát thí nghiệm, mô tả hiện tượng, giải thích, rút ra kết luận về tính chất hoá học của HNO3. II. Chuẩn bị Tính axit: quì tím, 3 ống nghiệm đựng dd HNO3, CuO, ddNaOH, đá vôi. Tính oxi hoá: Cu, Fe và 2 ống nghiệm đựng dd HNO3. III. Tổ chức hoạt động dạy học Ổn định: Kiểm tra bài cũ: Trình bày tính chất hóa học của NH3. Bài mới: từ phần kiểm tra bài cũ vận dụng vào bài mới. Hoạt động thầy và trò Nội dung cần đạt * Hoạt động 1: - Hs viết công thức cấu tạo của axit nitric. Xác định số oxi hoá của Nitơ trong hợp chất. - Gv phân tích công thức cấu tạo ® Tính chất của HNO3. * Hoạt động 2: - Hs quan sát lọ đựng HNO3 cho biết tính chất vật lí của axit HNO3. - Gv giải thích tại sao dd HNO3 để lâu ngày có màu vàng. * Hoạt động 3: - Hs nhắc lại tính chất hoá học của axit. - Gv làm TN: làm đổi màu quì tím, tác dụng với CuO, Ba(OH)2, CaCO3. - Hs quan sát, nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng. * Hoạt động 4: - Gv nêu vấn đề tại sao axit HNO3 lại có tính oxi hóa? Tính oxi hóa được biểu hiện như thế nào? - Hs xác định số oxi hóa của các chất sau: N2O, N2, NH4NO3, NO, NO2. - Gv làm TN: HNO3(đ) + Cu, HNO3 (l) + Cu. - Hs quan sát, nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng. - Hs xác định số oxi hóa của các chất ® xác định vai trò của từng chất ® Cân bằng PT. - Gv viết PT tổng quát cho Hs. - Gv cho vd: Mg + HNO3 ® N2 + ? + ? Al + HNO3 ® N2O + ? + ? Zn + HNO3 ® NH4NO3 + ? + ? - GV chú ý cho HS khi cho kim loại tác dụng với HNO3 đ thì sản phẩm tạo thành là NO2, muối nitrat và khi tác dụng với HNO3l thì sản phẩm tạo thành là NO, muối nitrat. - Hs điền các công thức thích hợp. - Hs xác định số oxi hóa của các chất ® xác định vai trò của từng chất ® Cân bằng PT. - Gv chú ý cho Hs Fe, Al không tác dụng với HNO3 đặc nguội. * Hoạt động 5: - Gv làm thí nghiệm: S + HNO3 (đặc) ® ? + ? cần đun nóng nhẹ. Khi PƯ kết thúc nhỏ vài giọt dd BaCl2 vào trong ống nghiệm. - Hs quan sát, nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng. * Hoạt động 6: - Hs nghiên cứu sgk cho biết axit HNO3 có những ứng dụng quan trọng nào? A. Axit Nitric I. Cấu tạo phân tử: - Trong hợp chất HNO3 nitơ có hoá trị IV và có số oxi hoá cao nhất là: +5. II. Tính chất vật lí - Axit HNO3 là chất lỏng không màu, bốc khói trong không khí ẩm. - Axit HNO3 dễ bị nhiệt hoặc ánh sáng phân huỷ theo PT phản ứng sau: 4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O - Axit HNO3 tan vô hạn trong nước. III. Tính chất hoá học 1. Tính axit: axit HNO3 là axit mạnh dd HNO3 làm đổi màu quỳ tím, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối. - HNO3 → H+ + (hoàn toàn) - 2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O - 2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2H2O - 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O +CO2↑ 2. Tính oxi hoá: là axit có tính oxi hoá mạnh nhất. a. Tác dụng với kim loại: tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt). * Với kim loại có tính khử trung bình và yếu như Fe, Cu, Ag thì sản phẩm tạo thành có thể là NO (nếu dùng HNO3 loãng) hoặc NO2 (nếu dùng HNO3 đặc). - Vd: - - * Tổng quát: - Trường hợp 1: M(T. khử TB, yếu) + HNO3 (đặc) ® M(NO3)n + NO2 + H2O - Trường hợp 2: M(T. khử TB, yếu) + HNO3 (loãng) ® M(NO3)n + NO + H2O * Với kim loại có tính khử mạnh như: Ca, Mg, Zn, Al thì sản phẩm tạo thành có thể là: N2O, N2, NH4NO3 - Vd: - * Tổng quát: M(T. khử mạnh) + HNO3 ® M(NO3)n + NO, NH4NO3, N2O + H2O * Chú ý: Al, Fe không tác dụng với HNO3 đặc, nguội. b. Tác dụng với phi kim: HNO3 đặc có thể oxi hóa 1 số phi kim như C, S, P đến số oxi hóa cao nhất. - Vd1: - Vd2: c. Tác dụng với hợp chất vô cơ và hữu cơ - Vd1: 3FeO + 10HNO3 ® Fe(NO3)3 + NO + 5H2O - Vd2: 3Fe3O4 + 28HNO3 ® 9Fe(NO3)3 +NO +14H2O - Vd3: 3FeS + 12HNO3 ®Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 9NO + 6H2O IV. Ứng dụng - Điều chế phân đạm: NH4NO3, Ca(NO3)2 - Sản xuất thuốc nổ (T.N.T), thuốc nhuộm, dược phẩm IV. Củng cố - Rút kinh nghiệm 1. Củng cố: Hs về nhà học bài. Hs chuẩn bị bài muối Nitrat để tiết sau học. Hs hoàn thành chuỗi phản ứng sau: Câu 1: NH4NO2 ® N2 ® NO ® NO2 ® HNO3 ® NH4NO3 ® NH3 ® (NH4)2SO4 ® NH4Cl ® NH3 NH3 ® (NH4)3PO4. Zn(NO3)2 ® Zn(OH)2 ® K2ZnO2 ®KCl ® KNO3 ® KNO2 Câu 2: NH4NO2 ®N2®NO®NO2®HNO3®Mg(NO3)2 ®MgO ®MgSO4 ®MgCl2 Mg(NO3)2 ®Mg(OH)2. 2. Rút kinh nghiệm: