高一化学硝酸

1、硝 酸 实 验 实验桌上有实验桌上有一瓶一瓶69%的浓硝的浓硝酸，一瓶水。请酸，一瓶水。请通过观察或实验通过观察或实验探究纯硝酸的物探究纯硝酸的物理性质。理性质。纯硝酸纯硝酸 无色无色有刺激性气味有刺激性气味可溶于水可溶于水易挥发易挥发密度比水大密度比水大溶于水放热溶于水放热培养自己的观察能力和推断能力培养自己的观察能力和推断能力学会读书学会读书 沸点低（沸点低（83）硝酸的物理性质硝酸的物理性质 98%以上的浓硝酸称以上的浓硝酸称“发发烟烟硝酸硝酸” 思考：思考：是是烟烟还是还是雾雾纯硝酸的纯硝酸的物理性质：物理性质： 无色，有刺激性气味，可溶于水，易挥发，无色，有刺激性气味，可溶于水，易挥

2、发，密度比水大，溶于水放热，密度比水大，溶于水放热，沸点低（沸点低（83）,常用常用浓硝酸的质量分数为浓硝酸的质量分数为69%，98%以上的浓硝酸称以上的浓硝酸称“发发烟烟硝酸硝酸”思考：思考：是是烟烟还是还是雾雾硝酸是一种酸，硝酸是一种酸，HNO3 = H+ + NO3-请用实验证明硝酸具有请用实验证明硝酸具有酸的通性酸的通性。使指示剂变色：使指示剂变色：与活泼金属反应放出氢气：与活泼金属反应放出氢气：与碱发生中和反应：与碱发生中和反应：与碱性氧化物反应：与碱性氧化物反应：与某些盐反应：与某些盐反应：稀硝酸使稀硝酸使紫色紫色石蕊试液变红石蕊试液变红HNO3+ NaOH = NaNO3 + H

3、2O2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2与锌反应生成与锌反应生成红棕色红棕色气体气体 在放有铜在放有铜片的两个试管片的两个试管里，分别加入里，分别加入少量的浓硝酸少量的浓硝酸和稀硝酸。和稀硝酸。实实 验验 反应激烈，产生红棕色气体，反应激烈，产生红棕色气体，溶液由无色变为绿色。溶液由无色变为绿色。Cu+4HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O结论：结论：硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。3Cu+8HNO3(稀稀) =3Cu(NO3)2+2NO +

4、4H2O 反应较缓慢，产生无色气体，逸反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，至试管口变为红棕色， 溶液由无色变溶液由无色变为绿色。为绿色。 硝酸的强氧化性 硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂 除外）除外）氧化而生成硝酸盐。氧化而生成硝酸盐。 常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化注意 硝酸与金属反应不放出氢气硝酸与金属反应不放出氢气 氧化性：浓硝酸氧化性：浓硝酸 稀硝酸稀硝酸（均比浓硫酸强）（均比浓硫酸强） 一般情况下：一般情况下：浓硝酸被还原为浓硝酸被还原为NONO2 2 稀硝酸被还原为稀硝酸被还原

5、为NONO练习练习写出浓硝酸与银反应的化学方程式Ag + 2HNO3 (浓) = AgNO3 + NO2 + H2O 硝酸的强氧化性 1体积浓硝酸与体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合物叫做体积浓盐酸的混合物叫做王水，王水，它的氧化它的氧化能力更强，能溶解能力更强，能溶解 金（金（Au ）和和 铂（铂（Pt ） 体积比为体积比为 3 3 : 1 : 1帮你记忆 考第考第一一自然自然笑（硝）笑（硝）容满面容满面 硝酸的强氧化性 硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如碳、硫、磷），硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如碳、硫、磷），及还原剂（如及还原剂（如H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO

6、3等）氧化。等）氧化。4HNO3 + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 练习练习写出浓硝酸与硫反应的化学方程式 6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 思考：为什么不生成二氧化硫或亚硫酸？思考：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硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化 观察一瓶观察一瓶久置浓硝酸的久置浓硝酸的颜色，并思考颜色，并思考变色原因。变色原因。观观 察察久置的浓硝酸呈黄色久置的浓硝酸呈黄色为什么浓硝酸会变黄色？为什么浓硝酸会变黄色？ 可能有可能有NO2（红棕色）产生，（红棕色）产生，NO2溶于硝酸而变黄。溶于硝酸而变黄。 如果是有如

7、果是有NO2生成，那么硝酸的生成，那么硝酸的分解产物还应有什么物质生成？分解产物还应有什么物质生成？+5+4HNO3 NO2氢元素已处最高价，不可能再升高氢元素已处最高价，不可能再升高故氧元素的化合价必然升高故氧元素的化合价必然升高 ，有，有O2 生成生成4HNO3 2H2O + 4NO2 + O2 或光照或光照氮元素化合价降低氮元素化合价降低学会读书学会读书硝酸的化学性质硝酸的化学性质 如何用最简单的文字或化学方程式归纳如何用最简单的文字或化学方程式归纳硝酸的化学性质硝酸的化学性质 强酸性强酸性（与金属反应，不生成氢气）（与金属反应，不生成氢气）硝酸的化学性质：硝酸的化学性质： 强氧化性强氧

8、化性 （浓度越大，氧化性越强）（浓度越大，氧化性越强） 氧化金属（金、铂氧化金属（金、铂 除外）（常温下浓硝酸使铁铝钝化）除外）（常温下浓硝酸使铁铝钝化） 氧化非金属（氧化非金属（C，S，P） 氧化有机物氧化有机物 （浓热硝酸能使石蕊试液褪色）（浓热硝酸能使石蕊试液褪色） 氧化还原剂氧化还原剂 （H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO3） 不稳定性不稳定性 （变黄原因（变黄原因 ，如何保存？），如何保存？）硝酸的强氧化性 常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化注意 硝酸与金属反应不放出氢气硝酸与金属反应不放出氢气 氧化性：浓硝酸氧化性：浓硝酸 稀硝酸稀硝酸（

9、均比浓硫酸强）（均比浓硫酸强） 一般情况下：一般情况下：浓硝酸被还原为浓硝酸被还原为NONO2 2 稀硝酸被还原为稀硝酸被还原为NONOCu+4HNO3() = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3Cu+8HNO3(稀稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2OAg + 2HNO3 (浓浓) = AgNO3 + NO2 + H2O硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂铂 除外）除外）氧化而生成硝酸盐。氧化而生成硝酸盐。 酸的挥发性和酸的稳定性酸的挥发性和酸的稳定性注意区分：注意区分： 酸的氧化性和氧化性酸酸的氧化性和氧化性酸 凡酸均有氧

10、化性（凡酸均有氧化性（H H+ +的性质）的性质） 氧化性酸：酸中的高价非金属元素具强氧化性氧化性酸：酸中的高价非金属元素具强氧化性 酸性的强弱与氧化性的强弱酸性的强弱与氧化性的强弱 挥发性是物理性质，与分子间作用力的大小有关；挥发性是物理性质，与分子间作用力的大小有关； 稳定性是化学性质，与化学键的键能大小有关；稳定性是化学性质，与化学键的键能大小有关；挥发性和稳定性没有必然的联系。挥发性和稳定性没有必然的联系。 两者没有必然的联系，如次氯酸是弱酸，氧化性却很强。两者没有必然的联系，如次氯酸是弱酸，氧化性却很强。复习 实验室如何制取盐酸？实验室如何制取盐酸？NaCl + H2SO4(浓浓)

11、= NaHSO4 + HCl NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl 实验室如何制取硝酸？实验室如何制取硝酸？NaNO3 + H2SO4(浓浓) = NaHSO4 + HNO3 温度如何控制？温度如何控制？ 温度不能太高，否则硝酸会分解。故生成物是温度不能太高，否则硝酸会分解。故生成物是NaHSO4 。能否采用制氯化氢的装置制硝酸？能否采用制氯化氢的装置制硝酸？ 不能，因硝酸蒸汽腐蚀橡胶塞和胶管。不能，因硝酸蒸汽腐蚀橡胶塞和胶管。用曲颈甑用曲颈甑高沸点酸高沸点酸制制低沸点酸低沸点酸与思考学会读书学会读书 掌握制硝酸的原理、设备、尾气处理和硝酸的浓缩掌握制硝酸的原理、设备、尾气

12、处理和硝酸的浓缩 硝酸的工业制法硝酸的工业制法 了解氮的氧化物对环境的污染了解氮的氧化物对环境的污染 氨氧化生成一氧化氮氨氧化生成一氧化氮 硝酸的工业制法硝酸的工业制法氨的催化氧化法氨的催化氧化法 一氧化氮的氧化和硝酸的生成一氧化氮的氧化和硝酸的生成 （循环使用循环使用）思考：思考： 1摩尔氨从理论上来说，可生成多少摩尔的硝酸？摩尔氨从理论上来说，可生成多少摩尔的硝酸？ 怎样制得怎样制得96%以上的浓硝酸？以上的浓硝酸？ 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O铂铑合金铂铑合金 8002NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO氧化炉氧化炉吸收塔吸收塔( 50

13、%)由于由于NO的循环使用，的循环使用，1mol的氨可制取的氨可制取1mol的硝酸。（不是的硝酸。（不是2/3） 加入硝酸镁（或浓硫酸）作吸水剂，蒸馏浓缩。加入硝酸镁（或浓硫酸）作吸水剂，蒸馏浓缩。 氨氧化生成一氧化氮氨氧化生成一氧化氮 硝酸的工业制法硝酸的工业制法氨的催化氧化法氨的催化氧化法 一氧化氮的氧化和硝酸的生成一氧化氮的氧化和硝酸的生成思考：思考： 尾气包括哪些气体？怎样处理？写出有关反应的化学尾气包括哪些气体？怎样处理？写出有关反应的化学方程式方程式 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O铂铑合金铂铑合金 8002NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3

14、 + NO含含NO和和NO2 ，用碱液吸收。，用碱液吸收。 2NO2 +2 NaOH= NaNO3 + NaNO2+H2O NO +NO2+ 2NaOH = 2NaNO2 + H2O煤的燃烧煤的燃烧石油的燃烧石油的燃烧使用硝酸的工厂使用硝酸的工厂汽车排放的废气汽车排放的废气危害人体危害人体毁坏树叶毁坏树叶腐蚀金属腐蚀金属损坏橡胶损坏橡胶NO 与血红蛋白与血红蛋白 作用作用NO2 引起气管炎、肺气肿引起气管炎、肺气肿黄色（褐色）烟雾黄色（褐色）烟雾HNO3两式两式化学方程式化学方程式离子方程式离子方程式三守恒三守恒nNO=1/3 nNO3- =1/4 nHNO3nNO2=nNO3 - =1/2

15、nHNO3N原子守恒原子守恒得失电子守恒得失电子守恒电荷守恒电荷守恒体现酸性体现酸性金金属属体现氧化性体现氧化性M(NO3)xNO NO2剩余剩余HNO3金属与硝酸反应计算题的思维模型金属与硝酸反应计算题的思维模型 两关系两关系 1、N原子守恒原子守恒 n（HNO3 ） = n（NO3-）+ n（ NO、NO2 ） +剩余剩余n(HNO3)2、得失电子守恒、得失电子守恒 ne-失电子（失电子（ X Mx+ ）= ne-得电子（得电子（NO、NO2） HNO3 NO、NO2 HNO3 ne-（M失电子）失电子） = n O2 43、电荷守恒法、电荷守恒法 n（NO3-）= X n （ Mx+ )

16、 = nOH-计算中的守恒思想的应用MO2+ nH（余酸）（余酸）三者相等三者相等酸的作用HNO3氧化剂作用HNO34、两个关系、两个关系 nNO2 = nNO3 - = 1/2 nHNO3nNO = 1/3 nNO3-= 1/4 nHNO3 2001 2001年年5 5月月7 7日日同学们再见 某化工厂用氨氧化法制取硝酸，并进而制取硝酸铵。已知某化工厂用氨氧化法制取硝酸，并进而制取硝酸铵。已知由氨制取由氨制取NO的转化率是的转化率是96%， NO转化为硝酸的利用率为转化为硝酸的利用率为92%。则用于制取硝酸的氨占全部氨的百分数是多少？则用于制取硝酸的氨占全部氨的百分数是多少？NH3 + HNO3 = NH4NO3NH3 HNO31mol11+ 0.88100% = 53%NH3NH3NH3NONO2HNO3NH4NO31mol0.88mol1mol0.92 0.97=0.88mol0.88mol0.88mol设用于制取硝酸的氨为设用于制取硝酸的氨为1mol0.88mol 试比较试比较盐酸，硫酸盐酸，硫酸及及硝酸硝酸的物理性质的物理性质物理性质物理性质 盐盐 酸酸颜颜 色色气气 味味状状 态态挥发性挥发性沸沸 点点无色，不纯无色，不纯黄色黄色（含（含Fe3+）刺激性气味刺激性气味水溶液水溶液易挥发易挥发低低 硫硫 酸酸 硝硝 酸