内容正文:
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2.认识硝酸在相关反应中体现的性质,了解硝酸的保存方法。
3.了解SO2、NO2对大气质量的影响,特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
学习目标
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故,造成大量红棕色烟雾,现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理,以便防止其扩散并污染黄河。
思考:为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸?
运输浓硝酸的铝槽车泄露
情景导入
无色、易挥发、有刺激性气味的液体
1.物理性质
纯硝酸是 色、易 、有 气味的液体,比水重(ρ=1.5027g/cm3 ),沸点是83℃,与水以任意比例互溶。常用浓硝酸的质量分数约为69%,98%以上的硝酸叫 。
无
挥发
刺激性
发烟硝酸
一、硝酸
①浓硝酸见光或受热时发生反应
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
② 贮存
(1) HNO3的不稳定性
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并避光放置于阴凉处
2.化学性质
(2)酸性:HNO3 = H+ +
(3) HNO3的强氧化性
【实验5-8】
如图5-14所示,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。
① 与Cu反应
稀硝酸 浓硝酸
实验
现象 反应缓慢,有少量气泡产生,__________,试管口有红棕色气体产生 反应剧烈,有__________产生,__________,液面上有________气体产生
实验
结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成_____气体
溶液变蓝
大量气泡
溶液变蓝
红棕色
NO
NO2
① 与Cu反应
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸的还原产物为NO2,稀硝酸的还原产物为NO
硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同。
情境:运输硝酸的铝槽车发生泄露事故,造成大量红棕色烟雾,现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理,以便防止其扩散并污染黄河。
思考:为什么可以用铝槽车运输浓硝酸?
运输浓硝酸的铝槽车泄露
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
加热时:
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
(3) HNO3的强氧化性
C+4HNO3(浓)=== 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
S+6HNO3(浓) === H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
③ 与非金属反应
硝酸能与许多还原性化合物反应:
如:SO2、Na2SO3()、KI(I—)、FeCl2 (Fe2+)等。
【小结】浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸都是强氧化剂,这种氧化性都不是由H+表现出来的,所以不会产生H2,浓硫酸一般生成 ,浓硝酸一般生成 , 稀硝酸生成 ,像这样的酸称为氧化性酸。(谁的氧化性更强?)
SO2
NO2
NO
劳厄和弗兰克,曾获得1914年和1925年的物理学奖,德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌,他们辗转来到丹麦,请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年,纳粹德国占领丹麦,受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西(1943年化学奖得主)帮他想了个好主意:将奖牌放入“王水” 中,纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上,来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后,溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩,按当年的模子重新铸造,于1949年完璧归赵。
能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。
王水
3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王 水,它的氧化能力更强,可以把不溶于硝酸的金(Au )和 铂(Pt )溶解。
帮你记忆
V(浓HCl ) : V(浓HNO3 ) = 3 : 1
硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。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:
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
写出每一步反应的化学方