5.2.4硝酸 课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节

氮及其化合物

第4课时

硝酸第五章

化工生产中的重要非金属元素1、了解硝酸的物理性质及工业制法，了解酸雨的形

成原因及防治方法；2、掌握硝酸的化学性质及应用。学习目标

新课导入2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。

一、硝酸的物理性质质量分数为69%的硝酸为浓硝酸，易挥发，沸点为83℃质量分数为98%以上的浓硝酸称为“

硝酸”颜色状态气味挥发性溶解性无色液体刺激性气味与水可任意互溶易挥发发烟【思考】为什么现场有大量红棕色的烟雾？2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。

二、硝酸的化学性质1、不稳定性4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O或光照(注意：浓硝酸更容易分解)【思考交流】1、如何保存硝酸？2、硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？

保存在棕色细口瓶中，并放置于阴凉处浓硝酸不稳定,分解生成的NO2溶解在硝酸中,会使溶液呈现黄色3、如何除去硝酸中的“黄色”？往浓硝酸中通入足量的氧气，发生反应：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使NO2转化为硝酸，即可除去浓硝酸中的“黄色”【思考】为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。2、酸的通性HNO3=H＋+NO3―

与指示剂显色与金属反应与碱反应与碱性氧化物反应与弱酸盐反应硝酸稀硝酸使蓝色石蕊溶液变为红色，浓硝酸使蓝色石蕊溶液先变红后褪色不生成H2如NaOHH++OH-=H2O如Na2O

2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O如Na2CO32H++CO32-=H2O+CO2↑【实验探究】稀硝酸浓硝酸实验现象实验结论反应较慢，产生无色气体，瓶口变成棕红色，生成蓝色溶液剧烈反应，产生红棕色气体，生成绿色溶液常温下，铜与稀硝酸缓慢反应生成NO气体常温下，铜与浓硝酸剧烈反应生成NO2气体。注意：HNO3的浓度越大，其氧化性越强4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OCu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O3、强氧化性(实验室通常用上述反应制取NO、NO2气体)与金属反应【思考】常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸的原因是什么？常温下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。Fe+6HNO3(浓)

Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OAl+6HNO3(浓)Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O浓硝酸与C、S、P等非金属单质在加热条件下可以发生反应:C+4HNO3(浓)=2H2O+4NO2↑+CO2↑S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2OP+5HNO3(浓)=H3PO4+5NO2↑+H2O与非金属反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO32-

等均能被硝酸氧化Fe2+→Fe3+、I-→I2

、S2-→S、SO32-→SO42-【温馨提示】在酸性条件下NO3-与Fe2+（I-、Br-、S2-、SO32-等）不能大量共存。

与还原性物质反应2、反应停止后在溶液中加入盐酸，会出现什么情况?

(1)一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)随着反应进行，硝酸由浓变稀，则发生：铜继续溶解，发生反应：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【思考交流】

1、足量的铜中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的氧化性，且浓度越大氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。硝酸的还原产物浓稀极稀NO2NONH4+资料卡片王水，又称王酸、硝基盐酸，是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体，是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解金、铂等不活泼金属的液体之一，它名字正是由于它的腐蚀性之强而来。资料卡片炸药、医药、硝化纤维塑料，化肥等炸药硝化纤维塑料4、用途

三、硝酸的工业制法写出有关化学方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。4NH3+5O2

4NO+6H2O2NO＋O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO

四、酸雨的形成及防治【阅读思考】1、什么是酸雨？2、酸雨的类型有哪些？

指

pH小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸硫酸型酸雨：煤、石油和某些金属矿物，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫；硝酸型酸雨：在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物；【硫酸型酸雨的形成过程】2SO2+O22SO3粉尘等催化剂SO3＋H2O=H2SO42H2SO3+O2=2H2SO4或【硝酸型酸雨的形成过程】2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO3、酸雨的危害有哪些？

①对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死；②引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长；③破坏土壤、植被、森林；④腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等；⑤渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。4、如何防治酸雨？

①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源②研究煤的脱硫、燃烧技术，减少SO2排放

SO2+CaO=CaSO3

2CaSO3+O2=2CaSO4

③改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)催化剂④加强工业废气的回收处理2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4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，冰川融化酸雨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资料卡片

知识清扫①硝酸可以和亚硫酸钠反应生成二氧化硫④燃烧化石燃料产生的二氧化碳会造成温室效应和酸雨②硝酸与Cu的反应中，HNO3只表现强氧化性③硝酸在光照或加热条件下可分解生成二氧化氮气体×√×1.正误判断×2．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：①、③均观察到实验现象：溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生。下列说法正确的是(

)A．①试管口有红棕色气体产生，原因是硝酸被还原为NO2B．由③的现象可得出结论：Cu可与稀硫酸反应C．③中反应的离子方程式：D．③中可能产生SO2C3、某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置。

下列说法不正确的是(

)A．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气B．A中的离子方程式为：Cu＋2NO3－＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2OC．当B中0.03mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02molD．C装置中装入一定量的水进行尾气处理D则下列说法不正确的是()A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有反应都是氧化还原反应D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO24、氮及其化合物的变化关系如下所示：D5、某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是（

）AA.二氧化硫吸收塔中发生的反应为：SO2+SO32-+H2O=2HSO3-B.氨气吸收塔中发生的反应为：HSO3-+OH-=H2O+SO3