内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
发展目标
体系构建
1.通过实验掌握HNO3的性质,培养“变化观念与科学探究”的核心素养。
2.根据生活和生产中的环境问题,了解酸雨及防治,培养“科学态度与社会责任”的核心素养。
一、硝酸
1.物理性质
颜色
状态
气味
特性
无色
液态
有刺激性气味
易挥发
2.化学性质
(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCO3与HNO3反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。
(2)不稳定性:见光或者受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。所以硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)强氧化性
与金属反应:硝酸具有强氧化性,能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。
a.Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
b.与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的氧化物薄膜,所以可以用铁制容器或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。当加热时,Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。
c.浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
浓硝酸往往显黄色的原因是什么?
提示:HNO3分解生成的NO2溶于浓硝酸中显黄色。
3.用途
硝酸是重要的化工原料,可用于制造化肥、炸药、染料、农药等。
二、酸雨及防治
1.SO2、NOx 的主要来源
(1)SO2:主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。
(2)NOx:主要来源于机动车产生的尾气。
2.SO2、NOx对人体的危害
SO2与NOx会引起呼吸道疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。
3.酸雨
4.酸雨防治
(1)工业废气排放到大气中之前,必须进行适当处理,防止有害物质污染大气。
(2)减少化石燃料的直接燃烧,如脱硫处理。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)浓硝酸与足量Zn反应,生成的气体中可能有NO2、NO、H2等。 ( )
(2)硝酸与Cu反应中,HNO3只表现强氧化性。 ( )
(3)酸雨的pH<5.6,正常雨水的pH=7。 ( )
(4)刚收集到的酸雨放置一段时间后,pH会增大。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.下列关于硝酸的叙述正确的是( )
A.常温下,浓硝酸可以使金属镁钝化
B.稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气
C.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
D.室温下,铜能与浓硝酸反应,不能与稀硝酸反应
[答案] C
3.分别写出SO2、NO2形成酸雨的有关化学方程式:
________________________________________________________________
________________________________________________________________、
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[答案] SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4 3NO2+H2O===2HNO3+NO
硝酸的氧化性及有关计算
1.浓硝酸中加入紫色石蕊试液,溶液先变红又褪色,这表现了HNO3的什么性质?
提示:酸性和强氧化性。
2.酸性条件下,Fe2+、NO、Na+能大量共存吗?在NO存在的酸性条件下还能氧化哪些离子?
提示:不能共存,NO在酸性条件下能将Fe2+氧化为Fe3+。S2-、HS-、SO、HSO、I-等。
3.将7.68 g铜与50 mL一定浓度的硝酸恰好完全反应,收集到标准状况下4.48 L气体。请思考:
(1)反应过程中,失去电子的物质的量为多少?
(2)被还原的HNO3为多少摩尔?未被还原的HNO3为多少摩尔?
(3)硝酸的物质的量浓度为多少?
(4)4.48 L气体的成分有哪些?各是多少L?
提示:(1)n(e-)=n(Cu)×2=×2 mol=0.24 mol。
(2)n(被还原HNO3)=n(气体)==0.2 mol,
n(未被还原HNO3)=n(Cu)×2=0.12 mol×2=0.24 mol。
(3)n(HNO3)=0.2 mol+0.24 mol=0.44 mol,
c(HNO3)==8.8 mol·L-1。
(4)成分为NO2、NO,根据电子守恒和氮