5.2.3 硝酸 课件 高一下学期化学人教版必修第二册

第五章化工生产中的重要非金属元素第二节

氮及其化合物课时3硝酸

酸雨及防治

学习目标1.学习硝酸的性质，包括强氧化性、酸性等。2.硝酸与金属、非金属反应的规律及相关计算。3.了解酸雨的形成、危害及防治措施。问题导学

2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路，一辆运输硝酸的铝槽车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，现场可闻到刺鼻的气味，同时大量红棕色烟雾。消防人员通过喷洒水稀释和运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。【思考】①为什么现场有大量红棕色的烟雾？

②金属可以与酸反应，为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？一、硝酸①无色、易挥发、有刺激性气味的液体。能与水以任意比例互溶。1.物理性质②质量分数为98%以上的硝酸叫发烟硝酸。常用的浓硝酸质量分数为69%。2.化学性质【思考】浓硝酸久置后呈黄色，为什么？4HNO3(浓)====4NO2↑+O2↑+2H2O

△或光照一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处浓硝酸见光或受热会分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。【思考】如何保存浓硝酸？①不稳定性通入适量O2可去除黄色从类别看：酸性从价态看：氧化性②酸的通性一元强酸：HNO3

=

H+

+

NO3--使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如NaOHH++OH-=H2O如Na2O

2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O如Na2CO32H++CO32-=H2O+CO2↑能不能生成H2？思考：浓硝酸滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，该现象的原因是什么?浓硝酸显酸性使石蕊溶液变红，因强氧化性而具有漂白性，又使其褪色。③硝酸的强氧化性——与金属反应【实验5-8】

在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。稀硝酸：反应较慢，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色，溶液呈蓝色。3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O实验现象：浓硝酸：反应剧烈，有红棕色气体生成，溶液变绿。浓硝酸→NO2稀硝酸→NO

Cu+4H++2NO3-==Cu2++2NO2↑+2H2O3Cu+8H++2NO3-(稀)===3Cu2+

+2NO↑+4H2O硝酸与铜的反应中，硝酸表现出哪些性质？若有1molCu消耗，则被还原的硝酸的物质的量分别是多少？酸性和强氧化性Cu2+的蓝色和NO2的红棕色混合成绿色（光学原理）也可能是Cu2+的浓度过大2mol和2/3mol1.稀硝酸和浓硝酸谁的氧化性更强？从实验现象可知，氧化性：浓HNO3>稀HNO3；

2.足量的铜与一定量的浓硝酸反应，得到气体的成分是什么？

铜与浓HNO3反应生成NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，铜与稀HNO3反应生成NO气体，故得到的是NO和NO2的混合气体。3.铜放到稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？提醒：中性和碱性溶液中NO3-无氧化性，当溶液中有大量H+存在时，NO3-就表现出强氧化性。4.若铜与硝酸反应后，硝酸不足而铜剩余，向反应体系中加入稀硫酸，铜是否继续溶解？若溶解，发生什么反应？5.常温下，铁能否与浓、稀硝酸反应？Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O常温下，浓硝酸可用铁制或铝制容器盛装。这是因为常温下，铁、铝被浓硝酸氧化，生成一层致密的氧化膜，阻止了内层金属与浓硝酸进一步反应，这种现象叫做——钝化。浓硝酸的钝化加热时，铁、铝会与浓硝酸发生反应。盛装时注意控制温度！Fe+6HNO3(浓)

==

Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△反应条件、溶液浓度都会影响化学反应归纳总结——硝酸与金属反应规律1.除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎氧化所有的金属。2.常温下，Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”。3.一般来说，金属与硝酸反应浓硝酸→NO2，稀硝酸→NO，都无H2放出。极稀硝酸与活泼金属反应，还原产物可为N2O、N2、NH4NO3等。怎么溶解？③硝酸的强氧化性——与非金属反应C+4HNO3（浓）==2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(浓)==H2SO4+6NO2↑+2H2O△硝酸还可以氧化具有还原性的微粒：【牢记】离子还原性：S2->

SO32-(SO2)

>

I->

Fe2+

>

Br->Cl-I-

→

I2、Br-

→Br2、Fe2+

→

Fe3+、S2-

→

S、SO32-

→

SO42-

2.0.3mol铜和含1.2molHNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为()A.0.2mol B.0.6molC.小于0.6mol

D.大于0.6molC1.在pH=1溶液中，能大量共存的离子组合是（）A.NH4+、I-

、NO3-、Br-B.S2-、Na+

、SO32-

、NO3-C.Cu2+、NO3-、Na+

、Cl-D.Fe2+

、K+

、NO3-、SO42–C判断正误(1)硝酸可与Na2SO3反应生成SO2(

)(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(

)(3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(

)(4)常温下Fe和Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，说明常温下不反应(

)××××3.

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D4.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(

)

①②③A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应D5.在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L,则混合气体中NO的体积为(

)A.112mL

B.1008mL

C.224mL

D.448mLA能使不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。王水：浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物记忆方法：王水：“三言（盐）一笑（硝）”【资料卡片】教材P153、硝酸的用途氮肥硝化纤维塑料染料硝酸甘油用于治疗冠心病工业如何制取硝酸？化工原料，用于制炸药、染料、医药、硝化纤维，化肥等。二、硝酸的工业制备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：①N2+3H2

2NH3高温高压催化剂②4NH3+5O2===4NO+6H2O催化剂③2NO＋O2===2NO2④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO试着写出过程①②③④的化学方程式酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。SSO2SO3H2SO4硫酸型酸雨：煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼硝酸型酸雨：汽车尾气以及硝酸工业废气等NO2HNO3成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。三、酸雨的危害与防治

酸雨有很大的危害，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。三、酸雨的危害与防治（1）酸雨的防治措施①调整能源结构，发展清洁能源；②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放；③加强工业废气的回收处理；④改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。(3)SO2的消除方法①钙基固硫法：将生石灰和含硫的煤混合燃烧，S转化为CaSO4。2CaSO3＋O2===2CaSO4②氨水脱硫法：将SO2通过氨水并氧化生成氮肥(NH4)2SO4反应原理：2NH3·H2O＋SO2===(NH4)2SO3＋H2O2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4③碱液吸收法：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。①等物质的量NO与NO2被NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为___________NO＋NO2＋2NaOH

==2NaNO2+H2O(2)NOx的消除：可以用碱液来吸收NO，NO2②NO2被NaOH溶液吸收可得到两种盐，反应的化学方程式为___________NO2＋2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O（4）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课堂小结硝酸物理

性质无色（久置可能呈黄色）、易挥发、有刺激性气味的液体，密度比水大，与水任意比互溶化学

性质酸通性、不稳定性、强氧化性（与不活泼金属如Cu、非金属如C、N、S