Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tiết 14: Axit Nitric và muối Nitrat

Tiết : 14 Ngày soạn : 14 /10/2007 Ngày dạy   : 19/10/2007 Baøi : AXIT NITRIC VAØ MUỐI NITRAT A . Mục tiêu 1) kiến thức : Biết được : CTCT của HNO3 . tính chất vật lí ( trạng thái , màu sắc , khối lượng riêng , tính tan ) ứng dụng , cách điều chế của axit nitric trong PTN và trong công nghiệp (từ amoniac ) . Phương pháp điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Hiểu được : - HNO3 là một trong những axit mạnh nhất . - HNO3 là chất oxi hoá rất mạnh : oxi hoá hầu hết các kim loại , một số phi kim , nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ . 2) Kĩ năng : - Dự đoán tính chất hoá học , kiểm tra , dự đoán bằng thí nghiệm và rút ra kết luận . - Quan sát TN , hình ảnh rút nhận xét về tính chất của HNO3 -Viết các phương trình hh dạng phân tử , ion rút gọn minh hoạ tính chất hh của HNO3 đặc nóng - Tính phần thành phần % về khối lượng của hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 B . Phương pháp : - Nêu vấn đề - Sử dụng TN - Trực quan – Đàm thoại C : Chuẩn bị : GV : Hoá chất axit HNO3 đặc , loãng , dd H2SO4 , dd BaCl2 , dd NaNO3 , NaNO3 tinh thể ,Cu , S Dụng cụ : Ống nghiệm đèn cồn , đèn cồn , giá ống nghiệm HS : Ôn lại phương pháp cân bằng phản ứng oxi hoá - khử D. Thiết kế các hoạt động 1. Ổn định lớp , sĩ số , tác phong . (5p) 2 . Kiểm tra bài củ Câu 1 : Có thể phân biệt muối amoni với muối khác bằng cách cho nó tác dụng với kiềm mạnh, vì khi đó : A. Muối amoni chuyển thành màu đỏ. B. Thoát ra một chất khí không màu, mùi khai và xốc C. Thoát ra một chất khí màu nâu đỏ. D . Thoát ra chất khí không màu, không mùi. Câu 2 : Chỉ được dùng một kim loại, hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch muối sau đây : NH4NO3, (NH4)2SO4, K2SO4. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. 3 . Bài mới Tg Hoaït ñoäng cuûa GV Hoaït ñoäng cuûa HS Noäi dung HÑ1 5p HÑ2 5p HÑ3 15p -Yeâu caàu HS leân baûng vieát CTPT vaø CTCT cuûa HNO3. -GV giaûi thích theâm veàCTCTtheothuyeát electron. Haõy xaùc ñònh soá oxh cuûa nitô trong phaân töû HNO3. - Cho HS xem loï ñöïng ddHNO3 ñaëc, löu yù HS xem hieän töôïng xaûy ra khi môû nuùt loï axit vaø khi ñun noùng ddHNO3 ñaëc trong oáng nghieäm. -GV xaùc nhaän yù kieán cuûa HS vaø boå sung : -Axit HNO3 khoâng beàn, ngay ôû nhieät ñoä thöôøng döôùi taùc duïng cuûa AS noù cuõng bò phaân huûy daàn taïo NO2 coù maøu naâu ñoû. -Yeâu caàu HS laáy ví duï veà tính chaát axit cuûa HNO3. Vieát pthh: -Yeâu caàu HS vieát pthh. -GV neâu vaán ñeà: .Taïi sao axit nitric coù tính oxh ? - CTPT : HNO3. O - CTCT : H-O-N O - Soá oxh cuûa nitô trong HNO3 laø + 5. - HS quan saùt vaø phaùt hieän tính chaát vaät lí cuûa axit nitric. - HNO3 laø chaát loûng khoâng maøu, boác khoùi trong khoâng khí aåm. - Khi ñun noùng HNO3 bò phaân huûy sinh ra khí coù maøu naâu ñoû. Axit nitric: -Laøm quyø tím hoaù ñoû. -Taùc duïng vôùi bazô. -Taùc duïng vôùi oxit bazô. -Taùc duïng vôùi moät soá muoái. Ca(OH)2 + 2.HNO3 Ca(NO3)2 + 2.H2O CaCO3 + 2.HNO3 Ca(NO3)2 + CO2 + H2O I/ Caáu taïo phaân töû : - CTPT : HNO3. O - CTCT : H-O-N O -Trong hôïp chaát HNO3, nguyeân toá nitô coù soá oxh laø +5. II/ Tính chaát vaät lí : Axit nitric laø: -Chaát loûng khoâng maøu, khoâng beàn, boác khoùi trong khoâng khí aåm. -Dung dòch HNO3 ñeå laâu ngaøy coù maøu vaøng do NO2 phaân huûy ra tan vaøo axit . Caàn ñöïng HNO3 trong loï saãm maøu vaø ñeå nôi khoâ maùt. -Axit nitric tan trong nöôùc ôû baát kì tæ leä naøo. III/ Tính chaát hoaù hoïc : 1/ Tính axit: laøm quyø tím hoaù ñoû, taùc duïng vôùi bazô, oxit bazô, muoái. HNO3 H+ + NO3- CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O .Tính oxh cuûa axit nitric ñöôïc bieåu hieän nhö theá naøo ? -GV thöïc hieän moät soá thí nghieäm ñeå HS thaáy ñöôïc khaû naêng oxh cuûa HNO3 phuï thuoäc vaøo noàng ñoä axit vaø baûn chaát cuûa chaát khöû. -GV laøm 2thí nghieäm: oáng (1) ñöïng dd HNO3 ñaëc, oáng (2) ñöïng dd HNO3 loaõng roài boû vaøo moãi oáng moät maõnh kim loaïi ñoàng. -Yeâu caàu HS vieát pthh vôùi caùc hieän töôïng ñaõ moâ taû. -Yeâu caàu HS vieát pthh: -GV boå sung theâm (coù giaûi thích): *Fe, Al thuï ñoäng trong HNO3 ñaëc nguoäi. *Hoãn hôïp goàm 1 theå tích HNO3 ñaëc vaø 3 theå tích HCl ñaëc goïi laø nöôùc cöôøng thuûy, Nöôùc cöôøng thuûy hoaø tan döôïc Au, Pt. -GV laøm thí nghieäm: Cho S vaøo oáng nghieäm ñöïng HNO3 ñaëc, sau ñoù ñun nheï, khi phaûn öùng keát thuùc nhoû vaøo dd trong oáng nghieäm vaøi gioït BaCl2. -GV moâ taû hieän töôïng : Neáu nhoû dd axit HNO3 loaõng vaøo dd H2S thaáy xuaát hieän keát tuûa maøu traéng ñuïc vaø coù khí khoâng maøu hoaù naâu trong khoâng khí. -Yeâu caàu HS vieát pthh: -GV keát luaän: Axit nitric coù ñaày ñuû tính chaát cuûa axit maïnh. Axit nitric laø chaát oxh maïnh. Taùc duïng ñöôïc vôùi nhieàu kim loaïi, moät soá phi kim vaø hôïp chaát coù tính khöû. Khaû naêng oxh cuûa axit nitric phuï thuoäc vaøo noàng ñoä axit vaø ñoä hoaït ñoäng cuûa chaát phaûn öùng vaø nhieät ñoä. oxh cao nhaát cuûa nitô. -Soá oxh cuûa nitô coù theå giaûm xuoáng : -3, 0, +1, +2, +3, +4. -HS nhaän xeùt maøu saéc khí thoaùt ra vaø vieát pthh. .Oáng(1) coù khí maøu naâu ñoû bay leân. .Oáng (2) coù khí NO bay ra sau ñoù hoaù naâu. -pthh: Cu + 4HNO3(ñaëc) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(loaõng) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O -pthh: 8Al + 30HNO3(loaõng) 8Al(NO3)3+ 3N2O +15H2O 4Zn + 10HNO3(loaõng) 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O -HS nhaän xeùt: Khi phaûn öùng xaûy ra thaáy thoaùt ra khí maøu naâu, chöùng toû coù khí NO2. Khi nhoû BaCl2 vaøo , thaáy keát tuûa traéng, chöùng toû coù SO42-. -HS vieát pthh: 3H2S + 2HNO3(loaõng) 3S + 2NO + 4H2O -Töông töï, HS vieát pthh khi cho FeO taùc duïng vôùi axit nitric. 3FeO + 10HNO3(l) 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O a 2/ Tính oxi hoaù: Axit nitric coù tính oxh maïnh. Tuyø thuoäc noàng ñoä axit vaø baûn chaát cuûa chaát khöû maø HNO3 coù theå bò khöû ñeán moät soá saûn phaåm khaùc nhau cuûa nitô laø : NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2. a/ Vôùi kim loaïi: -Trong dung dòch HNO3, ion NO3- coù khaû naêng oxh maïnh hôn H+ neân HNO3 oxh ñöôïc haàu heat caùc kim loaïi, keå caû caùc kim loaïi coù tính khöû yeáu nhö Cu, Ag tröø Au, Pt. Khi ñoù, kim loaïi bò oxh ñeán möùc cao nhaát vaø taïo ra muoái nitraùt. * Khi taùc duïng vôùi kim loaïi coù tính khöû yeáu nhö Cu, Pb, Ag HNO3 ñaëc bò khöû ñeán NO2 coøn HNO3 loaõng bò khöû ñeán NO. -Khi taùc duïng vôùi kim loaïi coù tính khöû maïnh nhö : Mg, Zn, Al HNO3 loaõng coù theå bò khöû ñeán N2O, N2 hoaëc NH4NO3 Fe, Al bò thuï ñoäng hoaù trong dd HNO3 ñaëc, nguoäi. b/ Vôùi phi kim : -Khi nung noùng, axit nitric ñaëc coù theå oxh ñöôïc nhieàu phi kim nhö : C, S, P khi ñoù caùc phi kim bò oxh ñeán möùc cao nhaát, coøn HNO3 bò khöû ñeán NO2 hoaëc NO tuyø theo noàng ñoä cuûa axit. S + HNO3(ñaëc) H2SO4 + 6NO2 + 2H2O c/ Vôùi hôïp chaát : -Khi ñun noùng axit nitric coù theå oxh ñöôïc nhieàu hôïp chaát nhö : H2S, HI, SO2, FeO, muoái saét (II) 3H2S + 2HNO3(loaõng) 3S + 2NO + 4H2O Nhieàu chaát höõu cô bò phaù huûy hoaëc boác chaùy khi tieáp xuùc vôùi HNO3 ñaëc. HÑ4 5p HÑ5 5p -Yeâu caàu HS tìm hieåu SGK vaø neâu öùng duïng cuûa axit nitric. -Yeâu caàu HS tìm hieåu SGK vaø cho bieát trong PTN axit nitric ñöôïc ñieàu cheá nhö theá naøo ? -Nhaän xeùt yù kieán cuûa HS vaø nhaán maïnh ñaëc ñieåm cuûa axit HNO3 laø deã bò phaân huûy. Do ñoù caàn phaûn ñun noùng nheï. Neáu coù ñieàu kieän neân ñun noùng döôùi aùp suaát thaáp. -Yeâu caàu HS trình baøy caùc quùa trình saûn xuaát axit HNO3 töø NH3 -GV nhaän xeùt caùc yù kieán cuûa HS vaø toùm taét caùc giai ñoaïnsaûn xuaát baèng sô ñoà sau : NH3 NO HNO3 NO2 -Dung dòch HNO3 thu ñöôïc trong PP naøy coù noàng ñoä khoaûng 520/0 ñeán 680/0. -HS döïa vaøo SGK vaø tìm trong thöïc teá nhöõng öùng duïn cuûa axit nitric. -HS traû lôøi : Cho Natri nitrat hoaëc Kali nitrat raén taùc duïng vôùi H2SO4 ñaëc noùng. -HS döïa vaøo SGK cho bieát PP saûn xuaát axit HNO3 töø NH3 coù 3 giai ñoaïn. -pthh: 4NH3 + 5O2 pt, 4NO + 6H2O 2NO + O2 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 IV/ ÖÙùng duïng : -Laø moät trong nhöõng hoaù chaát cô baûn, quan troïng trong PTN, trong nghieân cöùu. -Coù öùng duïng roäng raõi trong coâng nghieäp : ñieàu cheá phaåm nhuoäm, chaát noå, phaân ñaïm, caùc muoái nitrat. V/ Ñieàu cheá : 1/ Trong phoøng thí nghieäm: NaNO3(raén) + H2SO4(ñaëc, noùng) HNO3 + NaHSO4 Hôi axit HNO3 thoaùt ra ñöôïc daãn vaøo bình, ñöôïc laøm laïnh vaø ngöng tuï ôû ñoù. 2/ Trong coâng nghieäp : Quùa trình saûn xuaát axit HNO3 töø NH3 goàm 3 giai ñoaïn : -Oxi hoaù khí ammoniac baèng oxi khoâng khí ôû 8500C-9000C, coù xuùc taùc Pt. -Oxi hoaù NO thaønh NO2. -Chuyeån hoaù NO2 thaønh HNO3. 4 . Củng cố : Làm bài tập 2 , 3 để củng cố (5p) 5 . Dặn dò : Về nhà bài tập còn lại kiến thức đã học . Bài tập : Câu 1 : Cho HNO3 đặc vào than nung nóng , có khí bay ra là : A . CO2 . B . NO2 . C. Hỗn hợp khí CO2 và NO2 . D . Không có khí bay ra . Câu 2 : Cho Cu tác dụng với HNO3 đặc tạo ra một khí có tính chất nào sau đây ? A . Không màu B . Màu nâu đỏ . C . Không hoà tan trong nước D . có mùi khai . Câu 3 : Hoà tan hoàn toàn 6,5 gam Zn vào dung dịch axit HNO3 thu được 4,48 lít khí (đktc) . Vậy nồng độ axit thuộc loại nào ? A . Đặc . B . Loãng . C . Rất loãng . D , Không xác định được .