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第05讲 硝酸
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知识预习
一、硝酸的物理性质
颜色
气味
状态
挥发性
无色
刺激性
液体
易挥发,在空气中形成白雾
二、硝酸的不稳定性
1. 浓硝酸见光或受热发生分解,化学方程式为:________________________________________。
(硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸,可能导致浓硝酸呈黄色)
2. 硝酸易分解,一般保存在_____色_____口瓶中,并放置在阴凉处。
【答案】4HNO3 4NO2↑+ O2↑ + 2H2O 棕 细
三、硝酸的酸性与强氧化性
除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。
1.与金属Cu的反应
实验现象
方程式
(1)滴加稀硝酸的试管中反应较慢,有气泡产生,在接近管口处观察到浅红棕色。
(2)滴加浓硝酸的试管中反应剧烈,有红棕色气体生成。
【答案】3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
2.使Fe、Al钝化
(1)常温下, Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应,生成了致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,从而保护了金属,这个过程叫做“钝化”。
(2)常温下可用铁制品或铝制品盛放浓硝酸,但要注意密封,以防硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。
四、硝酸的工业制法
将氨和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网,在其催化作用下,氨被氧化成NO,生成的NO继续被氧化为NO2,再将NO2通入水中制取硝酸。
方程式如下:
___________________________________________、___________________________________________、
___________________________________________、___________________________________________。
五、酸雨及防治
1.概念:pH小于5.6的雨水。
2.分类: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)
3.危害:①直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化;
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的腐蚀等。
4.防治: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。
对点训练
题型一:硝酸的性质
【变1】硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
【答案】D
【详解】
A. 浓硝酸使紫色石蕊试液先变红,表现出酸性;后褪色,表现出强氧化性,正确。
B. 不能用稀硝酸与锌反应制氢气,因为硝酸具有强氧化性,被锌还原生成氮氧化物等,而不生成氢气,正确。
C. 要用棕色瓶盛装浓硝酸,因为浓硝酸具有光的不稳定性,正确。
D. 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去,可能是硝酸表现出强氧化性,将酚酞氧化而褪色;也可能是硝酸表现出酸性,中和了氢氧化钠的碱性,酚酞在中性溶液中呈无色,错误。
故选D。
【变2】相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,在一定条件下反应,所得到的气体的物质的量最多的是( )
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.浓硝酸 D.稀硝酸
【答案】C
【详解】
设金属Cu均为1mol,则
A.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,1molCu完全反应,生成1mol气体;
B.由铜在金属活动性顺序表中的位置可知,铜不可以和非氧化性酸反应产生H2,即铜和稀硫酸不反应;
C.由Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,1molCu完全反应,生成2mol气体;
D.由3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,1molCu完全反应生成气体mol;
故相同质量的四份铜片与足量的酸反应,所得到的气体的物质的量最多的是浓HNO3;
答案选C。
【例3】将Cu、Zn混合物投入稀硝酸中,充分反应后,锌有剩余,则反应后的混合物中肯定不存在的是( )
①Cu ② ③ ④
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】B
【详解】
Zn比Cu活泼,充分反应后,锌有剩余,则说明反应后的溶液中不存在、