内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
[学习目标] 1.能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物质间的相互转化。(证据推理与模型认知) 2.认识常见的大气污染物,了解酸雨的形成、危害及其防治。(科学态度与社会责任)
硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
(1)硝酸是__无__色、__易__挥发、__有刺激性__气味的液体。
(2)挥发出的硝酸在空气中与水蒸气结合形成白雾。
(3)通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68%~70%,HNO3质量分数为95%以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸。
2.硝酸的化学性质
(1)酸性
在水中的电离方程式为 HNO3===H++NO 。
(2)不稳定性
①浓硝酸__见光或者受热__会分解,其化学方程式为 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 。
②长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中;实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)强氧化性
①硝酸具有很强的__氧化性__,且硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同。
②硝酸与铜反应实验装置如图所示,填写下表。
硝酸浓度
实验现象
实验结论
浓
硝
酸
反应__剧烈__、铜丝__变细__,产生__红棕__色气体,溶液呈蓝绿色
铜与浓硝酸反应生成__NO2__,化学方程式: Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀
硝
酸
反应__缓慢__、铜丝__变细__,产生__无色__气体,溶液呈蓝色
铜与稀硝酸反应生成__NO__,化学方程式: 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
酸雨及防治
1.酸雨的概念
正常雨水由于溶解了__二氧化碳__,其pH约为5.6,而酸雨的pH__<__5.6。
2.酸雨的形成
大气中的__二氧化硫__、__氮氧化物__及它们在大气中发生反应后的生成物溶于__雨水__会形成酸雨。
3.酸雨的危害及防治
(1)酸雨的危害
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、运输工具和电缆的__腐蚀__。
③导致地下水中重金属元素含量增加,污染水源,危害人体健康。
(2)酸雨的防治
①消除__污染源__,改变能源结构,开发利用清洁能源,如太阳能、风能、氢能等。
②对__酸性物质__的排放加以控制,如燃料脱硫处理,废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。
③健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时要注意防护和环境的通风。( √ )
(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水。( × )
(3)碳、铜与浓硝酸反应时,浓硝酸只表现强氧化性。( × )
(4)浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性,它们都能使铁、铝钝化。( × )
(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物,其氧化性比浓硝酸强。( √ )
(6)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。( × )
(1)稀硝酸可与Fe(OH)2发生氧化还原反应3Fe(OH)2+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O。
(2)金属单质与硝酸发生反应时,硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性;非金属单质与硝酸发生反应时,硝酸只表现出强氧化性。
(3)硝酸浓度越大,氧化性越强。常温下,稀硝酸能与铁、铝发生反应,但浓硝酸使铁、铝钝化,加热时,铁、铝会与浓硝酸发生反应。
(4)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。
(5)浓硝酸有强酸性和漂白性,加入石蕊试液,先变红,后褪色;稀硝酸有强酸性,无漂白性,加入石蕊试液,只变红,不褪色。
硝酸的性质
1.如何除去浓硝酸中的“黄色”?
答案 在浓硝酸中通入足量的氧气,发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,使NO2转化为硝酸,即可除去浓硝酸中的“黄色”。
2.过量的铜与一定浓度的稀硝酸充分反应,若向反应后的溶液中滴加稀硫酸,过量的铜能否继续溶解?
答案 能继续溶解,向反应后的溶液中滴加稀硫酸,酸性条件下,NO可以与铜继续反应,其反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。
1.硝酸的氧化性
(1)硝酸的氧化性很强,除Pt、Au以外的大多数金属都能被硝酸氧化,但不生成H2。
(2)浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。一般情况下,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。
(3)在与铜的反应中,硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性。硝酸与非金属反应时只表现出氧化性,如C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O、S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O