高中化学必修2 第3课时 硝酸酸雨及防治

1、第3课时硝酸酸雨及防治学业要求核心素养对接1.能列举、描述、辨识硝酸的重要物理性质、化学性质及实验现象。2能从氧化还原反应的角度分析浓、稀硝酸的强氧化性。3硫的化合物、氮的化合物引起的酸雨及防治。1.通过浓、稀硝酸性质的不同培养学生变化观念。2通过研究氮的化合物、硫的化合物的污染，提高学生的科学态度与社会责任。知识梳理知识点一硝酸此为硝酸的安全周知卡，硝酸的危险性类别为什么是“腐蚀”，浓、稀硝酸分别有什么样的性质？请学习下列知识点找到答案：1物理性质纯硝酸为_色、有_气味的液体，沸点_，_挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数95%以上的浓硝酸称为“_硝酸”。无刺激性低易发烟2化学性质(1)酸性

2、：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应_。(2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为_。市售浓HNO3呈黄色，因硝酸分解产生的NO2溶在硝酸里，故浓HNO3应保存在棕色试剂瓶，置于冷暗处，不能用橡胶塞。CaCO32HNO3(稀)=Ca(NO3)2CO2H2O(3)强氧化性：与金属反应：硝酸具有强氧化性，能与除_、_、_以外的大多数金属反应。aCu与浓HNO3反应的化学方程式为_。Cu与稀HNO3反应的化学方程式为_。既表现HNO3的氧化性，又表现酸性，HNO3NO2、NO，氧化性，HNO3Cu(NO3)2，酸性注意：实验58的实验现象金铂钛Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)

3、22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2Ob与Fe、Al反应：_时浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而_，所以可以用_容器或_容器盛放浓硝酸。与非金属反应：碳与浓硝酸反应的化学方程式为_。只表现氧化性常温钝化铁铝3工业制法硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：4用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。这是酸雨危害的漫画，酸雨为什么有这么大的危害，酸雨的成分是什么？酸雨如何防治？通过掌握以下知识解决这个问题：知识点二酸雨及其防治正常雨水pH5.6，是因为溶解了

4、CO2SO22H2SO3O2=2H2SO43NO2H2O=2HNO3NO微判断(1)金属与硝酸反应无H2放出是因为硝酸中N元素的化合价处于最高价态，其得电子能力强于H()(2)碳、铜分别与浓硝酸反应，浓硝酸均只表现强氧化性()(3)浓硝酸能用铁制容器或铝制器存放是因为铝、铁与浓硝酸不反应()(4)向浓硝酸中滴加石蕊溶液，现象为先变红后褪色()微训练1已知3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，则下列说法不正确的是()ACu做还原剂，HNO3做氧化剂BHNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C每生成22.4 L(标准状况)NO有3 mol电子转移D如果有8 mol HNO3被还

5、原，则生成了2 mol NO解析根据反应答案D知，A正确；HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B正确；根据双线桥分析，该反应每生成2 mol NO转移6 mol电子，C正确；HNO3被还原生成NO，若有8 mol HNO3被还原，则生成8 mol NO，D错误。2回答下列问题。(1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，原因是_。实验室保存硝酸的方法是_。(2)铜与足量浓HNO3反应时，表现酸性的硝酸与做氧化剂的HNO3物质的量之比为_。(3)铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是_(填序号)。AFeCl3BNaClCKNO3DCu(NO3

6、)2(4)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有_，写出反应的离子方程式：_。向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子方程式：_。(5)从某金属粉末(含有Au、Cu、Ag)中分离出Au，加入的试剂是_，写出Ag参与反应的化学方程式：_。(6)往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该为Fe(NO3)2溶液_；FeSO4溶液_。微思考1市售浓HNO3为什么呈黄色，如何去除这个黄色？2浓HNO3反应时，还原产物的价态与什么有关？学习任务1硝酸的强氧化性资料：资料一、当硝酸与金属反应时，硝酸被还原的程度取决于酸的浓度

7、和还原剂的强弱。对于同一还原剂来说，酸越稀，被还原的程度愈大。资料二、在金属活动性顺序中，位于氢后的金属铜、汞、银等，跟浓硝酸反应时，主要得到二氧化氮；跟稀硝酸反应时，主要得到一氧化氮。所以说，当硝酸与铜、汞、银等金属反应时，浓硝酸比稀硝酸的氧化性强。资料三、当活泼金属锌、镁等跟硝酸反应时，硝酸浓度不同，还原产物不同；前期有气体(NO2)产生，而后期则有铵盐生成。铁与稀硝酸的反应与上述情况类似。上图显示了铁与不同浓度HNO3反应时的还原产物，从上图中可以看出，当其他条件一致时，如温度、还原剂一致时，在浓硝酸(密度为1.35)中，主要产物是NO2，随着HNO3浓度逐渐下降，产物NO2逐渐减少，而

8、一氧化氮的相对含量逐渐增多。当密度是1.30时，主要产物是NO，其次是NO2及少量N2O；当密度是1.15时，NO与NH3的相对含量几乎相当；HNO3的密度为1.05时，NH3成为主要的产物。资料四、Fe、Co、Ni、Al等金属遇到浓硝酸会产生钝化现象。是因为在常温下，浓硝酸跟这些金属接触，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物保护膜阻止内部金属继续跟硝酸反应。结合上述四则资料回答下列问题：1浓、稀硝酸分别与铜反应时，其还原产物相同吗？提示浓HNO3、稀HNO3产物不同，前者生成NO2，后者生成NO。2硝酸的氧化性与浓度有关吗？ 越浓氧化性越强，还是越稀氧化性越强？提示与浓度有关，浓硝酸的氧化性

9、比稀硝酸强。3实验：在分别盛有少量浓、稀硝酸的试管里，分别滴入几滴紫色石蕊溶液并加热。 请预测实验现象，并给出解释。提示前者溶液先变成红色，过一会红色消失。后者溶液变成红色，但不消失。这是由于浓硝酸具有强氧化性，而使红色褪去。浓硝酸比稀硝酸氧化性强。硝酸的强氧化性HNO3中的5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强(1)硝酸与金属的反应除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O；常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；【例题1】下列关于硝酸的说法中

10、正确的是()解析A项，加热条件下，浓硝酸也能与Fe发生反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，这与HNO3和Cu反应中HNO3得电子数目多少无关。答案BA稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸变式训练1下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（双选）()AFeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)和NOB与铜反应放出NO气体，生成Cu(N

11、O3)2C与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3，HNO3部分做氧化剂；B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分做氧化剂被还原为NO；C项，2HNO3Na2CO3=CO2H2O2NaNO3，HNO3只表现强酸性；D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。答案AB学习任务2酸雨的形成与防治情景：如图是德国的一座大理石雕像在六十年间的变化，结合所学知识回答下列问题：(1)造成上述现象的原因_。(2)写出上述变化中的化学(或离子)方程

12、式：_。(3)为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式：_。1常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球变暖，冰雪融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境2.SO2

13、和氮的氧化物的吸收、转化特别提醒：(1)氮的氧化物是造成酸雨和臭氧层空洞的共同污染物。(2)NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：NOO3NO2O2NO2ONOO2总反应方程式为2O3=3O2，从整个反应来看NO作催化剂。(3)NO使人中毒的原理与CO相似，被人吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白，从而使血红蛋白失去运输O2的能力。【例题2】下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。(1)下列气体容易形成酸雨的是_。ACO2BSO2 CN2DNO2(2)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是_(填字母)。少用煤作燃料把工厂烟囱造高燃煤脱硫在已酸化的土壤中加生石灰开发新能源AB CD

14、答案(1)BD(2)C变式训练2酸雨是对呈酸性(pH小于5.6)降水的统称。下列说法错误的是()解析工业废水任意排放引起江河湖泊污染，而酸雨是由于SO2和NO2溶于水引起的。答案CA空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨B汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因D为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理学习任务3(核心素养)硝酸与金属反应的计算一、知识要点硝酸与金属反应的计算：二、核心素养硝酸与金属反应的计算培养学生的模型认知意识，提升学生的微观辨析素养【素养解题】典例示范物质的量之比为25的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2

15、O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()A14B15 C23D25硝酸与金属反应计算思维模型答案A三、对点训练解析常温下，Al在浓HNO3中钝化，铜与浓HNO3可反应。答案A1为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是()A稀硝酸B浓硝酸C稀硫酸D浓盐酸解析浓硝酸与Cu反应剧烈，所用时间短；因Cu反应后均生成Cu2，故等质量的Cu失电子数相等，生成n(Cu2)相等，又溶液体积相同，故c(Cu2)相等；由电子守恒知Cu2NO2，3Cu2NO，故生成气体体积不等。答案C2相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较，相等的是()铜片消耗

16、完所需时间反应生成的气体体积(标准状况)反应中氧化剂得到的电子总数反应后溶液中铜离子的浓度AB CD只有3将硝酸表现出的性质填在下列各反应操作或现象后：A氧化性B酸性C还原性D不稳定性(1)久置的浓硝酸变黄色_。(2)用硝酸浸洗附有银的试管_。(3)常温下用铁制或铝制容器贮存、运输浓HNO3_。(4)用稀HNO3浸洗久置石灰水试剂瓶上的固体_。(5)用Cu和稀HNO3制NO气体_。(6)浓HNO3中滴入石蕊溶液并微热，石蕊溶液先变红后褪色_。解析浓HNO3见光或受热易分解生成NO2，NO2又溶于硝酸中而使其显黄色。浓硝酸具有强氧化性，常温下使Fe、Al金属钝化，与金属Cu、Ag等都能发生反应。硝酸具有酸性，与碱、盐、碱性氧化物等反应。在浓HNO