5.2.5 硝酸 酸雨及防治（精品课件）-2022-2023学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属 第二节 氮及其化合物 氮肥 硝化纤维塑料 染 料 硝酸甘油用于治疗冠心病 化肥、农药、炸药、染料、医药、化学试剂。 HNO3 学习 目标 第5课时 硝酸 酸雨与防治 PART 01 PART 02 结合实验探究，了解硝酸的主要性质—不稳定性和强氧化性,知道硝酸是重要的化工原料 了解酸雨的概念，知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气 知道酸雨会严重危害环境，增强环保意识，培养社会责任感 1.物理性质 ⑴纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 ⑵能以任意比溶于水； ⑶密度比水大； ⑷沸点低：83℃； ⑸常用浓硝酸的浓度为69％。 开瓶瓶口有白雾 发烟硝酸（W>98%） 参与化学反应温度不宜过高 　硝酸 自主学习 2.化学性质 HNO3=H++NO3- (1)酸性 ①与指示剂反应: 稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性) ②与碱反应: Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O ③与碱性氧化物反应: CuO+HNO3=Cu(NO3)2+H2O ④与弱酸盐反应: CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O (2)不稳定性(硝酸越浓越易分解) 4HNO3 ======= 2H2O + 4NO2↑+ O2 ↑ 光照或加热 因此，硝酸要保存在棕色瓶里，并置于阴凉的地方 【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。 稀硝酸:试管内开始产生少量无色气体,反应逐渐加快,气体在试管口变为红棕色,溶液逐渐变蓝,铜丝逐渐变细。 浓硝酸：试管内产生大量红棕色气体,溶液逐渐变绿,铜丝逐渐变细 实验现象 实验结论 常温下,稀硝酸与铜缓慢反应生成NO 常温下,浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成NO2 Cu + 4HNO3 (浓) = Cu ( NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2 ↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu ( NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O 氧化性和酸性 控制反应的发生和停止 吸收NO2，防止污染空气 (3)强氧化性 性质 解释或化学方程式 金 属 与铁和铝 常温时浓硝酸使铁、铝钝化 与 铜 浓硝酸 稀硝酸 非金 属 与碳反应 4HNO3(浓)+Cu====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 8HNO3(稀)+3Cu====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O 硝酸无论浓稀，都具有强氧化性，而硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同。一般情况金属与硝酸反应，浓硝酸被还原成NO2，稀硝酸被还原成NO 思考：根据浓硫酸强氧化性表现，硝酸还可能与哪些还原剂反应？ ②与非金属反应 C + 4HNO3(浓) = 4NO2↑ + CO2↑+2H2O △ S + 6HNO3(浓) = 6NO2↑ +H2SO4 + 2H2O △ ③与具有还原性的化合物或离子反应 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O (如Fe2+、 Br-、I- 、S2-、 SO32- ) 如 C、S H2S、HI、HBr、Fe(OH)2 、Na2SO3、Fe3O4、FeO、SO2 (1)你能帮助该同学解释一下原因吗? 提示:浓硝酸不稳定见光或受热会分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。 (2)你能帮助该同学去除硝酸的黄色吗? 提示:向浓硝酸中通入氧气,发生反应4NO2+O2+2H2O====4HNO3,消除黄色。 互动探究 1.某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述出现偏差。 2.教材“硝酸具有很强的氧化性,硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同”,浓硝酸、稀硝酸与Cu的反应产物分别为NO2、NO,反应中,稀硝酸中氮元素 的化合价降低较多,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强,对吗? 答案　不对,浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强,与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。 3.铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,铜会不会溶解?为什 么?若将锌投入稀硝酸中,会有氢气生成吗? 答案　铜会溶解。由离子方程式:8H++2NO3- +3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O可 知,