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
硝酸、酸雨及防治
学习目标
1、结合实验探究,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。
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。
(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
《本草纲目拾遗》记载:
强水是什么?
一、硝酸的物理性质
纯硝酸是无色、易挥发(沸点是83℃)、有刺激性气味的液体,
硝酸可以与水以任意比互溶,质量分数为98%以上的硝酸叫发烟硝酸。
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
浓硝酸久置后呈黄色,为什么?
硝酸泄漏
二、硝酸的化学性质
1、硝酸的不稳定性
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
浓硝酸见光或受热时发生反应
纯硝酸 久置硝酸
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,
并避光放置于阴凉处。(玻璃塞而非橡胶塞)
如何保存浓硝酸?
二、硝酸的化学性质
2、酸的通性
①与指示剂作用:
②与碱和性氧化物反应:
③与盐反应:
④与活泼金属反应:
稀硝酸与石蕊试液变红,不褪色
浓硝酸与石蕊试液变红,后褪色
比较与Fe(OH)3、Fe(OH)2 、CuO、FeO的反应
比较与Na2CO3、Na2SO3 的反应
HNO3=H++NO3-
可以与酸反应,
为什么可以用铝槽车运输浓硝酸?
不产生H2
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二、硝酸的化学性质
3、硝酸的强氧化性
硝酸的浓度不同,和金属反应的产物也不同
【实验5-8】
如图5-14所示,在橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸,用橡胶塞塞住试管口,使铜丝与硝酸接触,观察并比较实验现象。向上拉铜丝,终止反应。
[实验5-8] 现象 化学方程式
Cu与
稀硝酸
Cu与
浓硝酸
结论
反应较缓慢,产生无色气体,逸至试管口变为红棕色,溶液由无色变为蓝色。
反应剧烈,产生红棕色气体,溶液由无色变为蓝绿色。
3Cu+8HNO3(稀)
=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)
= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸、浓硝酸都具有氧化性;硝酸还体现出酸性
且氧化性:浓硝酸> 稀硝酸
练一练:写出对应的离子方程式:
为什么两个溶液颜色不一样?
二、硝酸的化学性质
3、硝酸的强氧化性
①足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?
一开始是铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生:
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况?
溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀.
二、硝酸的化学性质
3、硝酸的强氧化性
①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。
②常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,但加热时可以彻底反应。
但是,加热时可以反应
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
练一练:试写出铁与稀/浓硝酸反应的化学方程式
二、硝酸的化学性质
3、硝酸的强氧化性
①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。
②常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,但加热时可以彻底反应。
③任何金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。
金属
稀硝酸
浓硝酸
高价金属硝酸盐 + NO2 + H2O
高价金属硝酸盐 + NO + H2O
极稀硝酸
高价金属硝酸盐+N2O、N2、NH4NO3
二、硝酸的化学性质
3、硝酸的强氧化性
王水
浓硝酸和浓盐酸按体积比为1:3混合得到的混合物。能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
“影视中的化学”大揭秘
劳厄和弗兰克,曾获得1914年和1925年的物理学奖,德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌,他们辗转来到丹麦,请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年,纳粹德国占领丹麦,受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西(1943年化学奖得主)帮他想了个好主意:将奖牌放入