内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
课程解读
课标要点
学科素养
了解硝酸的主要物理性质,掌握硝酸的化学性质,并能书写相关反应的化学方程式。
通过含氮化合物之间的转化,认识物质的变化规律。从物质的类别、元素价态的角度,预测分析硝酸的性质。
了解酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题,知道如何减少氮氧化物的排放,树立环保意识。
通过分析大气污染及防治措施,树立科学态度与社会责任感。
知识点一 硝酸
1.硝酸的性质
(1)挥发性
硝酸越浓越易__挥发__。
(2)强氧化性
①浓、稀硝酸与铜反应的实验探究
操作
现象
结论(用化学方
程式表示)
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2 mL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
浓硝酸溶液中有__气泡__产生,具支试管中充满__红棕__色气体,溶液变为__蓝__色
__Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O__;
__3NO2+H2O===2HNO3+NO__
稀硝酸溶液中有__气泡__产生,具支试管中气体为__无__色,溶液变为__蓝__色
__3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O__
②与非金属单质反应
浓硝酸与木炭加热时反应的化学方程式为__C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O__。
③常温下,冷的浓硝酸能使__铁、铝__钝化。
④王水是__浓硝酸__和__浓盐酸__的混合物,体积比为__1∶3__,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
(3)不稳定性
①硝酸分解的化学方程式:__4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O__。
②实验室中浓硝酸显黄色的原因:浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。
2.硝酸的工业制备
写出每一步反应的化学方程式。请分析每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
①__N2+3H22NH3__,(__还原反应__)。
②__4NH3+5O24NO+6H2O__,(__氧化反应__)。
③__2NO+O2===2NO2__,(__氧化反应__)。
④__3NO2+H2O===2HNO3+NO__,(__氧化反应和还原反应__)。
知识点二 酸雨及其防治
1.SO2和NOx的主要来源、危害和防治
2.酸雨
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)硝酸具有挥发性,所以硝酸是一种弱酸。( × )
(2)98%以上的硝酸称为发烟硝酸,发烟硝酸挥发出的是固体颗粒物。( × )
(3)硝酸的强氧化性主要表现在硝酸可以与任何金属发生反应。( × )
(4)稀硝酸与金属反应一般产生NO,而浓硝酸与金属反应一般产生NO2。( √ )
(5)常温下,浓硝酸能使Fe、Al钝化,说明常温下硝酸不与Fe、Al发生反应。( × )
(6)SO2、NO2等是导致酸雨的污染物,pH小于7的降水即为酸雨。( × )
2.下列反应中,硝酸既表现氧化性,又表现酸性的是 ( B )
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出NO,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2,生成NaNO3
D.与硫单质混合共热时生成硫酸和NO2
【解析】在A、C项中,硝酸使指示剂变色、与弱酸盐反应均表现出酸性;在B、D项中硝酸中氮元素的化合价均降低,表现出氧化性,并且在B项中又有Cu(NO3)2和水生成,说明在此反应中硝酸还表现出酸性,故B正确。
3.(1)硝酸的强氧化性主要体现在哪些方面?
答:一是浓硝酸可以和非金属在加热的条件下发生反应;二是浓硝酸能与除金、铂之外的金属发生化学反应。
(2)浓硝酸、稀硝酸与Cu反应的产物分别为NO2、NO,反应中稀硝酸化合价降低较多,说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强,对吗?
答:不对。浓硝酸氧化性比稀硝酸强,与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。
(3)浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应时,表现酸性的硝酸与参加反应的全部硝酸的量的比值各是多少?
答:浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应时,表现酸性的硝酸与参加反应的全部硝酸的量的比值分别是、。
(4)收集到的酸雨样品,放置时间稍长,酸性反而越强,原因是什么?
答:酸雨中的H2SO3为中强酸且有还原性,易被O2氧化为酸性强的H2SO4:2H2SO3+O2===2H2SO4。
角度1:硝酸的强氧化性
【讨论】
1.浓硝酸中加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,这表现了HNO3的什么性质?
答:酸性和强氧化性。
2.金属与硝酸反应时,金属表现什么性质?硝酸表现什么性质?
答:金属与硝酸反应时,由于金属失电子变成金属离子,所以金属表现还原性;硝酸表现氧化性和酸性。
3.在酸性条件下,Fe2+、NO、Na+能大量共存吗?