内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
议课时间:2月1日 授课时间:2月25日
第4课时 硝酸
硝酸泄漏
学习目标(1min):
1.了解工业上制取硝酸的方法;
2.简单了解硝酸的物理性质;
3.充分掌握硝酸的化学性质。
问题导学(10min):
阅读课本P15-18页内容 ,回答以下问题:
1.工业上如何制取硝酸?
2.通过比较浓硝酸与稀硝酸,它们在性质上有何不同?
(提示:能运用氧化还原反应知识掌握硝酸的氧化性。)
3.硝酸该如何保存?
N2
NH3
NO
NO2
HNO3
O2
O2
H2O
一、工业生产硝酸的原理:
点拨精讲(18min):
① N2+3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
② 4NH3 + 5O2 == 4NO + 6H2O
催化剂
△
——氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。
③ 2NO + O2 == 2NO2
④ 3NO2+H2O == 2HNO3+NO
二、硝酸的物理性质
1.纯硝酸是 色、有 气味的液体。
无
刺激性
2.是一种低沸点易挥发的强酸,沸点:83℃
3.易溶于水,能以任意比和水混溶。
4.质量分数在86%以上的浓硝酸在空气里由于硝酸的挥发而产生“发烟”的现象,通常叫发烟硝酸。
思考:“发烟”的原因是什么?
浓硝酸挥发出硝酸蒸气遇空气里的水蒸气形成了极微小的硝酸液滴的缘故。
三、硝酸的化学性质
1.酸的通性:
稀硝酸使紫色石蕊试剂变红;浓硝酸使紫色石蕊试剂先变红,后褪色。
2.强氧化性:
现象:反应剧烈,产生红棕色气体,溶液由无色变为蓝色。
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
+5
+2
现象:产生无色气体,至试管口出现红棕色, 溶液由无色变为蓝色。
(1)与(除金和铂外)大部分金属反应:
+4
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+ 2NO2 ↑ +2H2O
+5
稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性
硝酸虽具有强氧化性,但不能氧化金和铂。但王水能溶解。
王水:又称“王酸”“硝基盐酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO₃)按体积比3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解金(Au)物质的液体之一,它名字正是由于它的腐蚀性之强而来。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中,不过一些金属单质如钽(Ta),无机盐如氯化银、硫酸钡,有机物中的塑料之王--聚四氟乙烯、蜡烛等高级烷烃等,不受王水腐蚀。王水极易变质,有氯气的气味,因此必须现配现用。
王水
(氧化性、酸性)
讨论:
1.反应中HNO3体现了哪些性质?
2.铜片与一定量的浓硝酸反应,为什么气体颜色逐渐变浅,甚至呈无色?
硝酸溶液逐渐变稀,氧化性减弱,生成的气体为无色NO
“钝化”现象
常温下,冷浓硝酸或浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属继续跟浓硝酸或浓硫酸起反应。此现象称 “钝化”。
硝
酸
槽
车
(3)与还原性化合物反应
如H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO3 ,Fe2+等易被HNO3氧化。
3H2S+2HNO3(稀)==3S↓+2NO↑+4H2O
H2S+2HNO3(浓)== 3S↓+2NO2↑+2H2O
(2)与非金属反应(如C、S、P)
C +4HNO3(浓)== 2H2O + 4NO2 ↑ +CO2 ↑
S +6HNO3(浓) == 2H2O + 6NO2 ↑ + H2SO4
△
△
浓硝酸分解生成的NO2溶于浓硝酸,故溶液呈黄色
工业盐酸因为含有Fe3+而呈黄色
思考2:怎样保存硝酸溶液?
保存于棕色细口瓶中,盖上玻璃塞,放在阴凉处。
硝酸是重要的化工原料,在工业上用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
4HNO3 ===== 2H2O + 4NO2↑+ O2 ↑
光照/加热
思考1:常用的浓硝酸和工业盐酸为什么会呈黄色?
3.不稳定性:
四、硝酸的用途
课堂小结(1min):
第4课时 硝酸
一、工业生产硝酸的原理:
二、硝酸的物理性质
三、硝酸的化学性质
1.酸的通性:
2.强氧化性:
3.不稳定性:
四、硝酸的用途
1.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化是( )
A.颜色变浅 B.逐渐加深 C.没有改变 D.变棕黄色
2.下列反应中HNO3既表现出酸性又表现出强氧化性的是( )
A.Fe2O3+HNO3 B.Ca(OH)2+HNO3 C.S+HNO3 D.FeO+HNO3
3.铜镁合金4.6g完全溶于浓硝酸,反应中硝酸被还原,只生成4480mL的NO2和336mL的N2O4(均为标况下),在反应后的溶液中加入足量的