5.2.3 硝酸　酸雨及防治-【固本强基】2023-2024学年高一化学同步精品讲与练（人教版2019必修第二册）

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 第3课时 硝酸　酸雨及防治 [学习目标]　 1.通过硝酸与不活泼金属、非金属反应，认识硝酸的强氧化性。 2.通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。 3.知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及其防治措施，培养“科学态度与社会责任”的核心素养。 [核心知识梳理]　 一、硝酸 1．物理性质 硝酸是无色，易挥发，有刺激性气味的液体。 2．化学性质 （1）酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应的化学方程式为： CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O （2）不稳定性：见光或者受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。所以硝酸一般保存在 棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 （3）强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，其氧化性越强，还原剂一般被氧化成最高价态。 ①硝酸与金属的反应 除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 如：Cu与浓硝酸反应的化学方程式为 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 。 Cu与稀硝酸反应的化学方程式为 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 。 再如：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。 反应规律：金属单质＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O 反应规律：金属单质＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O ②金属与HNO3反应不生成H2。 ③HNO3的浓度不同，还原产物不同，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO，一般HNO3的浓度越稀，还原产物中N元素的化合价越低。 ④常温下浓硝酸、浓H2SO4能使Fe、Al钝化(化学变化) 常温下，浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的 氧化物 薄膜，所以可以用铁制容器或铝制容器来盛装 浓硝酸 或 浓硫酸 。当加热时，Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 ⑤稀硝酸与铁反应时，产物符合以下规律： ⑥硝酸与非金属的反应 反应规律：非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O 如：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ⑦硝酸与还原性化合物的反应 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等均能被HNO3氧化。 （4）王水 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为 1∶3)叫做王水 ，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 3．工业制硝酸的反应原理 （1）制备流程 （2）反应原理 N2＋3H22NH3 4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 4．用途 硝酸是重要的化工原料，可用于制造化肥、炸药、染料农药等。 二、酸雨及防治 1．SO2、NOx 的主要来源 （1）SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 （2）NOx：主要来源于机动车产生的尾气 。 2．SO2、NOx对人体的危害 SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 3．酸雨 SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成的。 4．酸雨防治 （1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。 （2）减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。 [典例分析] [典例1]硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是 A．HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同 B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成 C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体 [典例2]将3.2 g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08 mol，原溶液中硝酸的物质的量为 A．0.08 mol B．0.18 mol C．0.13 mol D．0.05 mol [典例3]某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示： 下列说法正确的是 A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2 B．NO2能和NaOH反应，因此是酸性氧化物 C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应 D．③中反应的化学方程式：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O [典例4]关于铜与足量浓、稀HNO3反应的说法