内容正文:
第五章 化学工生产中的非金属元素
第二节 氮及其化合物
课时精讲06 硝酸 酸雨及防治
【目标导航】
1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2.了解硝酸在相关反应中所体现的性质,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。
【知识导图】
一、硝酸的性质与应用
1.物理性质
纯净的硝酸是______色、______挥发、有_______气味的液体,熔沸点较低,质量分数为95%以上的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟”现象,通常又称为_____________。
2.化学性质
(1)不稳定性:
浓硝酸见光或受热会发生分解,化学方程式为________________________。
(2)强氧化性:
①实验探究:
实验装置
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
②强氧化性的表现:
写出下列有关反应的化学方程式:
a.与金属反应:
稀硝酸与铜反应:________________________。
浓硝酸与铜反应:________________________。
b.与非金属反应:
浓硝酸与红热的C(被氧化为CO2)的反应为____________________。
3.硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料,常用来制________、农药、染料、炸药等。实验室里,硝酸是一种重要的化学试剂。
二、硝酸的工业制备
1.硝酸工业生产的流程
2.写出有关化学方程式:
N2→NH3:________________。
NH3→NO:__________________。
NO→NO2:____________________。
NO2→HNO3:________________。
三、酸雨及防治
1.酸雨的形成与危害
2.SO2和NO2的主要来源、危害和防治
【小试牛刀】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)硝酸是一种黄色、具有一定挥发性的酸,保存时不可用橡胶塞。( ) ×
(2)锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化。( )
(3)常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量红棕色气体。( )
(4)硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子。( )
(5)工业浓硝酸通常呈黄色,是因为溶解了NO2气体。( )
(6)浓硝酸不论与铜或碳反应,均体现其强氧化性。( )
(7)足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+。( )
(8)二氧化氮不仅能形成酸雨,还能在一定条件下促进形成“光化学烟雾” 。( )
(9)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物。( )
(10)空气质量指数是指根据空气中的二氧化硫、氮气、细颗粒物等浓度计算出的数值。( )
考点一 硝酸的性质
【例1】下列对于硝酸的认识,不正确的是( )
A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B.金属与硝酸反应不产生氢气
C.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸 D.铜与硝酸的反应属于置换反应
【答案】D
【解析】浓硝酸在见光或受热时会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水,A项正确;硝酸是氧化性酸,金属与硝酸反应不产生氢气,B项正确;常温下铁和铝在浓硝酸中钝化,因此可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸,C项正确;铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水,不属于置换反应,D项错误。
【例2】(2022·广东省汕头市高三模拟)将铜丝插入浓硝酸中进行如图(a~c是浸有相应试剂的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.Cu与浓硝酸反应,硝酸只表现出酸性,产生红棕色气体
B.a处可观察到棉花变红后褪色
C.b处观察到棉花变蓝,说明NO2具有还原性
D.c处NaOH能与产生的气体发生复分解反应
【答案】B
【解析】A项,铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2,硝酸表现出氧化性,A错误;B项,NO2溶于水生成硝酸,可使紫色石蕊试液变红,然后硝酸的强氧化性又使其褪色,B正确;C项,b处观察到棉花变蓝,说明NO2具有氧化性,C错误;D项,NaOH吸收NO2和NO尾气生成亚硝酸钠,有化合价的变化,是氧化还原反应,D错误; 故选B。
【解题技法】
1.浓硝酸、浓硫酸分别与铜等物质反应的比较
2.硝酸工业生产的流程和反应原理
【对点训练1】硝酸被称为“国防工业之母”是因