内容正文:
第二节
氮及其化合物
第3课时
硝酸 酸雨及防治
认识硝酸在相关反应中体现的性质,了解硝酸的保存方法。
2
课程学习目标
能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
1
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。
3
新课导入
硝酸盐类药物对于治疗心绞痛具有一定的治疗效果,不仅治疗效果明显,并且对人体副作用也是比较少的。今天我们就一起来学习一下这类药物的主要成分---硝酸
硝酸
①纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
②能以任意比溶于水;
③密度比水大,(1.5027g/cm3);
④沸点低:83℃;
⑤常用浓硝酸的浓度为69%,98%的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。
1.物理性质
1
硝酸
①HNO3的不稳定性
a. 浓硝酸见光或受热时发生反应
b.储存
2.化学性质
1
硝酸
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,
并避光放置于阴凉处
变黄的浓硝酸
(2) 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。
2.化学性质
1
硝酸
(2) HNO3的强氧化性
2.化学性质
1
硝酸
(2) HNO3的强氧化性
①Cu与浓硝酸的反应
实验现象:浓硝酸与铜能剧烈反应,放出红棕色的气体,铜不断溶解,溶液变成绿色(NO2气体融于水和Cu2+导致溶液为绿色)。
反应产物:二氧化氮、硝酸铜和水
化学方程式:Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2.化学性质
1
硝酸
(2) HNO3的强氧化性
②Cu与稀硝酸的反应
实验现象:铜与稀硝酸反应较缓慢,溶液变成蓝色(Cu2+),生成无色的气体,遇空气变为红棕色。
反应产物:硝酸铜、一氧化氮、水
化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O
2.化学性质
1
硝酸
(2) HNO3的强氧化性
③ 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
加热时:
④ 与非金属反应
2.化学性质
1
硝酸
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
△
C+4HNO3(浓)=== 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
S+6HNO3(浓)== = H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
① 常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化(加热时也会发生反应)
②硝酸与金属反应不放出氢气。
③氧化性:浓硝酸>稀硝酸(均比浓硫酸强)
④一般反应规律为:
金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O
金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O
较活泼的金属
(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) → 硝酸盐 + H2O + N2O↑(或NH3或铵盐等)
2.化学性质
1
硝酸
⑤变价金属与硝酸反应时
3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe(不足)+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
⑥浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强,能溶解金属Pt、Au。记忆方法 :“三言(盐)一笑(硝)”
⑦NO3_的检验:晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu共热时,若产生红棕色气体则含有NO3_ ;若为稀溶液则先浓缩后再检验。
2.化学性质
1
硝酸
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
【资料卡片】
【思考与交流】
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