内容正文:
第五章 化工生产中的重要元素非金属
第二节 氮及其化合物
第三课时 硝酸 酸雨及防治
1.结合化学实验,了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性,知道硝酸是重要的化工原料。发展“科学探究与创新意识”化学学科核心素养。
2.了解酸雨的概念,知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气,知道酸雨会严重危害环境,增强环保意识,培养社会责任感。发展“科学态度与社会责任”化学学科核心素养。
核心素养
情境导学
硝酸是一种重要的化工原料。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
1.物理性质
颜色 状态 气味 挥发性 溶解性
无色
液体
有刺激性气味
易挥发,在空气中形成白雾
能与水以任意比互溶
任务一:硝酸的性质
质量分数为69%以上的硝酸可成为浓硝酸,
质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。
思考:敞口放置的浓硝酸,放置过程中其浓度会如何变化?
强氧化性
酸的通性
HNO3
物质类型角度
元素价态角度
N为+5价
一元强酸
任务一:硝酸的性质
2.化学性质
任务一:硝酸的性质
2.化学性质
①酸性
浓硝酸可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色。(酸性、强氧化性)
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+H2O
NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
HNO3=H++NO3—
任务一:硝酸的性质
2.化学性质
思考:为什么久置的浓硝酸显黄色?
② 不稳定性
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
或光照
∆
(久制硝酸由于NO2溶解而使其变黄色。)
硝酸越浓,越容易分解。
硝酸一般存放在棕色西口瓶中,并放置于阴凉处。
a、与金属反应
任务一:硝酸的性质
2.化学性质
③强氧化性
【实验5-8】
铜丝与硝酸的反应
稀硝酸:反应缓慢、铜丝变细,产生无色气体,溶液呈蓝色
3Cu + 8HNO3(稀) =
3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) =
Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O
浓硝酸:反应剧烈、铜丝变细,产生红棕色气体,溶液呈蓝绿色
硝酸具有强氧化性,浓度越大,氧化性越强。
一般情况下,稀硝酸的还原产物是NO;
浓硝酸的还原产物是NO2。
思考:硝酸铜溶液的颜色为何呈绿色?
溶解有NO2
任务一:硝酸的性质
2.化学性质
总结金属与HNO3反应规律:
(1)规律:硝酸能与大部分金属反应(除了铂、金)一般情况下,稀硝酸的还原产物是NO;浓硝酸的还原产物是NO2。
(2)Pt、Au不与硝酸反应,但能与王水反应。王水:由浓硝酸和浓盐酸以体积比1:3组成的混合物(三言一笑)
稀或浓硝酸与活泼金属反应均不生成H2
(3)常温下,Fe、Al与冷、浓硝酸(浓硫酸)发生钝化现象。
常温下,用铁制容器、铝制容器储存浓硫酸、浓硝酸
1、常温下铁、铝在浓硝酸中钝化,但加热时,铁、铝与浓硝酸剧烈反应。写出反应的化学方程式。
Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Fe + 6HNO3(浓) = Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
思考交流
2、铁与稀硝酸反应会是什么样的?
Fe+4HNO3(稀) = Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
若铁粉过量,产物有什么不同???
3Fe+8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3、过量的铜与浓硝酸反应,会产生什么气体?
开始是铜与浓硝酸反应;
随着反应进行,硝酸由浓变稀,则铜与稀硝酸反应。
产生NO2与NO的混合气体。
4、若上述反应停止后,向反应体系中加入稀硫酸, 铜能否继续溶解?
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
能溶解。溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜。
3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O
5、铜投入到稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,
铜会不会溶解?为什么?
能溶解。
b、与非金属反应
任务一:硝酸的性质
2.化学性质
③强氧化性
C + 4HNO3(浓) = 4NO2↑ + CO2↑+2H2O
△
S + 6HNO3(浓) = 6NO2↑ +H2SO4 + 2H2O
△
c、与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、SO32-、HI、Fe2+等还原性物质
3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
3SO2+2NO3-+2H2O = 3SO42-+2NO↑+4H+
1、下列关于硝酸的叙述,正确的是( )
A.稀硝酸能与Fe发生反应