5.2.4 硝酸 酸雨及防治 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节　氮及其化合物 硝酸 酸雨及其防治 硝酸　酸雨及防治 第4课时 情 景 引 入 运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，现场闻到刺鼻的气味，同时产生大量红棕色烟雾。消防员紧急调来大量沙子，在酸液流经之处垒起堤坝，并迅速运来熟石灰进行处理。 刚泄漏时 泄漏一段时间 情 景 引 入 思考：硝酸呈现出哪些物理性质？为什么现场有大量红棕色的烟雾？为什么可以用熟石灰处理泄漏出来的硝酸？金属可以与酸反应，为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？ 目标一 硝酸的性质及工业制法 挥发出来的HNO3分子遇到空气中的水分子结合成的小液滴，实际是雾。 质量分数为69%的硝酸为浓硝酸 质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸” 1. 硝酸的性质 颜色 挥发性 气味 状态 溶解性 密度 无色 刺激性气味 比水大 与水任意比例互溶 液体 易挥发 棕色试剂瓶，玻璃塞，放在阴凉处 (1)不稳定性 浓硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸而使其呈黄色 浓硝酸如何保存？ 思 考 4HNO3 === 2H2O＋4NO2 ↑ ＋O2 ↑ 光照 或△ (2)酸性 Na2O＋2H＋===2Na＋＋H2O OH—＋H＋===H2O 和氢氧化钠反应 和氧化钠反应 和碳酸钙反应 CaCO3＋2H＋ === Ca2＋＋CO2↑＋H2O 强酸，具有酸的通性 酸的通性 思考1 提示：硝酸显酸性使石蕊溶液变红，因强氧化性而具有漂白性，又使其褪色。 若把硝酸滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，出现该现象的原因是什么？ (3)强氧化性 ①与金属铜的反应： 浓度不同，与金属反应的产物也不同 实验装置 实验现象 化学方程式 实验结论 Cu＋4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓 HNO3：铜丝变细，产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿 稀HNO3 ：铜丝变细，开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝 浓 HNO3与金属铜反应生成NO2 ，稀 HNO3 与金属铜反应生成NO ，浓HNO3的氧化性更强 思考2 (1)一定量的金属铜放入浓硝酸后，金属铜有剩余，推测产生的气体成分可能有哪些? 再向其中加入少量的稀硫酸，金属铜还会继续溶解吗? 提示： 产生的气体可能是 NO2 和 NO 的混合气体。向有金属铜剩余的溶液中加入少量稀硫酸，稀硫酸提供氢离子，与溶液中的 会继续与铜反应。 思考2 Fe过量时：Fe+4HNO3(稀) === Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe+2Fe(NO3)3 === 3Fe(NO3)2 Fe少量时：Fe+4HNO3(稀) === Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 总反应：3Fe+8HNO3(稀) === 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O (2)铁在常温下可以和稀硝酸反应，预测铁与稀硝酸反应的产物，试写出化学方程式。 提示：硝酸与变价金属(如 Fe )反应，根据金属量的多少分别得到高价、低价或两种价态共存的混合物。 目标一 硝酸的性质及工业制法 常温下，铁、铝的表面被浓 HNO3 或浓 H2SO4氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应。所以常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓HNO3 或浓H2SO4。 加热时： Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O Fe + 6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+ 3H2O ② 钝化 当加热时，铁、铝会与浓HNO3 或浓 H2SO4 发生反应。 C + 4HNO3(浓) === 2H2O + 4NO2↑ + CO2↑ △ S + 6HNO3(浓) === H2SO4+ 6NO2↑ + 2H2O △ 与非金属反应 非金属的产物是高价氧化物(或酸） 硝酸的产物一般是NO2 P＋5HNO3(浓) === H3PO4＋5NO2↑＋H2O 小结 红磷被热的浓硝酸氧化： 预测 ③ 浓HNO3 与非金属(碳、硫)的反应 △ 重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。 2. 硝酸的工业制法 ① ② ③ ④ N2 H2 O2 O2 H2O NH3 NO2 HNO3 NO 序号 反应物中含氮物质的类别氮元素化合价的变化 化学方程式 含氮物质发生反应的类型 ① ② 单质，0→ -3 4NH3+5O2 === 4NO+6H2O 催化剂 氢化物， -3→+2 还原反应 氧化反应 N2 + 3H2 2NH3 重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。 2. 硝酸的工业制法 ① ② ③ ④ N2 H2 O2 O2 H2O NH3 NO2 HNO3 NO 序号 反应物中含