第五章 第二节 第3课时 硝酸 酸雨及防治-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（人教版）

第3课时　硝酸　酸雨及防治 [课标解读]　1.能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物质间的相互转化，熟知工业制硝酸的反应原理。2.认识二氧化硫、氮氧化物为大气污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治。 知识点一　硝酸 1．硝酸的物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2．硝酸的化学性质 (1)酸的通性 写出下列反应的离子方程式： ①硝酸和氢氧化钠反应：H＋＋OH－===H2O。 ②硝酸和氧化钠反应：2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O。 ③硝酸和碳酸钙反应：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)不稳定性 见光或受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O； 长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 (3)强氧化性 ①和金属(Cu)反应的实验探究 实验操作 两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸 实验现象 浓硝酸反应比较剧烈，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液逐渐变蓝色；稀硝酸反应比较缓慢，铜丝逐渐溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝色 实验结论 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强 写出上述反应的化学方程式： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ②与Fe、Al反应 常温下浓硝酸可使铁、铝的表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应，所以可以用铁制容器或铝制容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。 ③与非金属反应 写出碳与浓硝酸在加热时反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 3．应用 硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料等。 [链接教材]——教材思考与讨论 硝酸的工业制备原理 写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。 ①N2→NH3：_____________________________________， N2发生________反应。 ②NH3→NO：________________________，NH3发生________反应。 ③NO→NO2：________________________，NO发生________反应。 ④NO2→HNO3：___________________________________， NO2既发生________反应，又发生________反应。 提示：①N2＋3H22NH3　还原 ②4NH3＋5O24NO＋6H2O　氧化 ③2NO＋O2===2NO2　氧化　④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　氧化　还原 　下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　) ① ② ③ A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 解析：D　加热条件下，浓硝酸分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，生成二氧化氮和氧气，则产生的气体一定是混合气体，故A正确；碳与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O，二氧化氮气体为红棕色，在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，不一定是与碳反应生成，故B正确；硝酸中N元素化合价为＋5价，二氧化氮中的N元素化合价为＋4价，化合价降低，生成的红棕色气体为还原产物，故C正确；碳加热至红热，可与空气中氧气反应生成二氧化碳，不一定是与浓硝酸发生了反应，故D错误。 [拓展探究]　(1)写出例1中与硝酸相关的化学反应，并说明硝酸体现的性质。 提示：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 不稳定性；C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O 氧化性。 (2)某同学通过将②中生成的气体直接通入澄清石灰水中，观察现象来确定②中C与HNO3(浓)发生反应，你认为可行吗？ 提示：不可行，发生反应生成CO2和NO2，气体中会混有挥发出来的HNO3以及NO2与H2O反应会生成HNO3，可能不会出现沉淀。 [对点训练1]　下列关于硝酸的叙述正确的是(　　) A．NO2溶于水可生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物 B．稀硝酸使滴有酚酞试液的NaOH溶液褪色，主要是因为稀硝酸具有强氧化性 C．浓硝酸放置一段时间后，颜色变黄 D．硝酸与铜的反应中，硝酸只表现出氧化性 解析：C　酸性氧化物与水反应生成相应的含氧酸，化合价不变，但是NO2与水反应生成硝酸和NO，发生化合价的