内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
高一化学人教版(2019)必修第二册
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第二节 氮及其化合物
第2课时 硝酸 酸雨及防治
第五章 化工生产中的重要非金属元素
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(强水):西洋人所造,性最猛烈,能蚀五金。王怡堂先生云∶其水至强,五金八石皆能穿漏,惟玻璃可盛
此水性猛烈,不可服食。西人凡画洋画,必须镂板于铜上者,先以笔画铜,或山水人物,以此水渍其间一昼夜,其渍处铜自烂,胜于雕刻
中医书籍《本草纲目拾遗》记载:
强水是什么?
1、硝酸的物理性质
颜色 气味 挥发性 状态 沸点 密度
无色
有刺激性气味
易挥发
液体
83℃
1.5027 g/cm3
① 硝酸能与水任意比互溶
② 常用浓硝酸质量分数为69%。
③ 质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”
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
一、硝酸
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故,造成大量红棕色烟雾,现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理,以便防止其扩散并污染黄河。
【思考】1、为什么现场有大量红棕色的烟雾?
【思考】
2、硝酸是无色液体,但久置的浓硝酸为什么会显黄色?
2、化学性质
(1) 不稳定性,见光或受热易分解
4HNO3 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照或加热
硝酸泄漏
【思考】
硝酸该如何保存?
一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中,并放置于阴凉处
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故,造成大量红棕色烟雾,现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理,以便防止其扩散并污染黄河。
为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸?
【思考】
(2) 酸性:HNO3 = H+ + NO3—
与指示剂显色
与金属反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与弱酸盐反应
硝酸
稀硝酸使蓝色石蕊溶液变为红色,浓硝酸使蓝色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)。
不生成H2
如NaOH
H+ + OH- = H2O
如CuO
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
如Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
2、化学性质
与金属Cu反应
HNO3与金属反应:氧化性、酸性
浓硝酸:反应剧烈,铜丝变细,有红棕色气体生成
稀硝酸:反应较慢,铜丝变细,有气泡产生,接近管口处观察到浅红棕色
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
(3) 强氧化性——与金属反应(除Au、Pt)
浓硝酸的还原产物为 NO2,稀硝酸的还原产物为 NO 。
① 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
② Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O
思考:
(1)以上反应中,HNO3表现了什么性质?
氧化剂与还原剂的物质的量之比分别是多少?
(2)HNO3的还原产物有什么特点?
(3)结合实验现象,想一想浓稀HNO3哪个氧化性更强?
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故,造成大量红棕色烟雾,现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理,以便防止其扩散并污染黄河。
问题3:为什么可以用铝槽车运输浓硝酸?
常温下,浓硝酸能使较活泼金属 ( Fe、Al ) 钝化
冷的浓硝酸或浓硫酸使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内层金属被进一步腐蚀。
加热下,浓硝酸与较活泼金属 ( Fe、Al ) 直接反应
Al + 6HNO3(浓) Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Fe + 6HNO3(浓) Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
波尔巧藏诺贝尔金奖章
二次世界大战中,德国法西斯占领了丹麦,下达了逮捕著名科学家诺贝尔奖获得者波尔的命令。波尔被迫离开自己的祖国,为了表示他一定要返回祖国的决心和防止诺贝尔金质奖章落入法西斯手中,他机智地将金质奖章溶解在一种特殊的液体中,在纳粹分子的眼皮底下巧妙地珍藏了好几年,直至战争结束,波尔重返家园,从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。“你们知道这种能溶解金的溶液是什么吗?”
王水:
浓硝酸与浓盐酸的体积比为1:3,能溶解一些不溶于硝酸的金属如金、铂。
能使不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。
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】教材P15
帮
你
记
忆
(3:1)
加热下,浓硝酸与非金属 ( C、S ) 反应
S + 6HNO3(浓) H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
C + 4HNO3(浓)