7.2.3 3硝酸 课件 -2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

第3课时 硝 酸 江教文供高一化学备课组 专题7氮与社会可持续发展第二单元 重要的含氮化工原料 1 雷雨发庄稼，可以将空气中游离态的氮（氮气）转化为 化合态的氮（硝酸），被植物的根系吸收，转化为植物 生长所需的养料。 那么工业上是如何生产硝酸的？硝酸有哪些特殊的性质？ N2 →NO → NO2→HNO3 →硝酸盐 一、硝酸的工业制备 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 催化剂 写出工业上制备硝酸的主要化学方程式： （1）氨气在催化剂作用下与氧气发生反应，生成一氧化氮。 （2）一氧化氮进一步被氧气氧化，生成二氧化氮。 （3）用水吸收二氧化氮，生成硝酸。 2NO＋O2==2NO2 3NO2＋H2O==2HNO3＋NO 工业制备硝酸的流程 书P53 催化剂 NH3空气 空气NH3 热交换器 转化器 吸收塔 工业制备硝酸的流程 书P53 NO、O2、N2等 NO2、O2、N2等 HNO3 H2O 救援到场 ，车厢内有黄色液体疑似危化品正在泄漏，一股刺鼻的气味扑面而来。 这辆危化品车装有8吨硝酸，分别用8个塑料容器承载，泄漏的是其中两个。泄漏物为硝酸，具有强氧化性、腐蚀性。 为防止污染环境，现场指挥员立即安排消防战士穿上防化服，用一袋袋生石灰围堵渗出的硝酸，并利用雾状水枪对周围泄漏气体进行稀释，确保安全。。 二、硝酸的物理性质 浓硝酸的质量分数约为 ；98%的硝酸被称为 发烟硝酸。 【分析与讨论】 浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸三种溶液敞口放在空气中，浓度有什么变化？解释其中的原因。 无 有刺激性 易 69% 都变小 硝酸（nitric acid）是一种 色、 挥发、 气味的液体，沸点为83 ℃，密度为1.42 g·cm-3，能与水以任意比互溶。 浓盐酸、浓硝酸有挥发性 浓硫酸有吸水性 装浓硝酸的试剂瓶瓶口会看到白雾吗？ 瓶口有白雾 工业硝酸为什么呈黄色？ 三、硝酸的化学性质 ①不稳定性： 实验室如何储存硝酸？ 发烟硝酸的“烟”是什么？ 工业硝酸往往呈黄色，原因是什么？ 【分析与讨论】 密封贮存在棕色瓶， 低温、避光保存 挥发出来的HNO3分子遇空气中水 分子结合成的小液滴,实际上还是雾 工业硝酸中因溶有NO2而显黄色 ②酸性：HNO3 = H+ + NO3- 硝酸具有酸的通性（写出相应的化学方程式）： 1、使紫色石蕊溶液变色，不能使无色酚酞变色，浓硝酸使紫色石蕊溶液变色后又变为无色 2、与碱发生中和反应 3、与碱性氧化物反应生成盐和水 5、与活泼金属反应生成氢气？ 4、与某些盐反应生成 HNO3+NaOH = NaNO3+H2O 2HNO3+CuO = Cu(NO3)2+H2O 2HNO3+Na2CO3 = 2NaNO3+H2O+CO2↑ 由于硝酸具有强氧化性，与活泼金属不能产生氢气，那金属与硝酸反应生成什么产物？ 观察下列有关硝酸性质的实验，将实验现象和分析所得结论填入表7-2中。 【实验1】将铜片置于具支试管的底部，通过分液漏斗加入2 mL浓硝酸，将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中（图7-10），观察实验现象。 【观察与思考】（书P41） 表 7-2 硝酸的性质实验 实验 序号 实验现象 实验结论或化学方程式 1 2 反应剧烈，有大量红棕色气体产生，铜粉溶解，溶液呈绿色，稀释变成蓝色 产生无色气泡，溶液变蓝，气体接触空气后变成红棕色 Cu + 4HNO3( 浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+2H2O 3Cu + 8HNO3 (稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O 【实验2】在上述装置中，用分液漏斗向试管内加5 mL水，稀释硝酸，继续收集产生的气体，观察实验现象。 铜与浓硝酸、稀硝酸的反应中硝酸在其中的作用？ Cu + 4HNO3( 浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O 3Cu + 8HNO3 (稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O 强氧化性和酸性 铜与硝酸反应化学式 【归纳小结】 ③硝酸与金属的反应 ⑴硝酸是一种氧化性很强的酸，除Au、Pt外，硝酸可以与所有常见金属反应 （写出下列反应的离子方程式） 铜与浓硝酸 铜与稀硝酸 铁与稀硝酸(过量) 铁(过量)与稀硝酸 Cu + 4H++NO3-= Cu2+ + 2NO2 ↑+2H2O 3Cu + 8H++2NO3-= 3Cu2+ + 2NO ↑+4H2O 3Fe + 8H++2NO3-=3Fe2+ + 2NO ↑+4H2O Fe +4H++NO3-=Fe3+ + NO ↑+2H2O ⑵常温下，浓硝酸与浓硫酸相似，也能使铝、铁表面形成 而钝化，所以可以用 容器盛放浓硝酸。 硝酸具有强氧化性，与有可变化合价金属反应时，将金属氧化至 （高价或低价）。金属与浓硝酸反应的还原产物为 ；金属与稀硝酸反应的还原产物为 。 硝酸随着浓度的降低，还原产物的价态 。 致密的氧化膜 铝质或铁质 高价 降低 NO NO2 【拓展视野】 ⑶王水： 体积浓盐酸与 体积浓硝酸混合 可以把不溶于硝酸的金（Au ）和 铂（Pt ）溶解，分别生成HAuCl4和H2PtCl6，分别写出Au、Pt与王水的化学方程式 玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。 二战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。 了表示重祖国的决心，他将诺贝尔金质奖章溶 解在王水里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜 面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶 溶有奖章的溶液就在敌人的眼皮底下。战争结 束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新 铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目， 因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷智慧。 玻尔 3 1 ④浓硝酸与非金属单质反应 C + 4HNO3（浓）== CO2↑ + 4NO2↑ +2H2O 在这个反应中硝酸的作用？ 只显强氧化性 ⑤硝酸能与某些还原性化合物反应 写出Fe2+与稀硝酸 反应的离子方程式 3Fe2+ +NO3-+ 4H+ ==3Fe3+ + NO +2 H2O 写出SO2与稀硝酸 反应的离子方程式 四、硝酸用途 硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造氮肥、炸药、染料、塑料、硝酸盐等 氮 肥 硝化纤维塑料 炸 药 染 料 硝酸盐 【课堂小结】 某同学的资料簿上摘录下来的关于硝酸的事实， 你知道这些事实分别表现了硝酸的哪些性质？ 请填在后面的括号中。 关于硝酸的实验事实 硝酸的性质 （1）久置的浓硝酸显黄色 （2）铝制、铁制容器常温下贮存运输浓硝酸 （3）铜片放入硝酸中，溶液变蓝 （4）碳放入浓硝酸中产生大量红棕色的气体 （5）浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减少 不稳定性 强氧化性 强氧化性和酸性 强氧化性 易挥发 【归纳小结】 ③硝酸与金属的反应 ⑴硝酸是一种氧化性很强的酸，除Au、Pt外，硝酸可以与所有常见金属反应 （写出下列反应的离子方程式） 铜与浓硝酸 铜与稀硝酸 铁与稀硝酸(过量) 铁(过量)与稀硝酸 银与浓硝酸 Cu + 4H++NO3-= Cu2+ + 2NO2 ↑+2H2O 3Cu + 8H++2NO3-= 3Cu2+ + 2NO ↑+4H2O 3Fe + 8H++2NO3-=3Fe2+ + 2NO ↑+4H2O Fe +4H++NO3-=Fe3+ + NO ↑+2H2O Ag+ 2H++NO3-= Ag+ + NO2 ↑+H2O 【拓展视野】 ⑶王水： 体积浓盐酸与 体积浓硝酸混合 可以把不溶于硝酸的金（Au ）和 铂（Pt ）溶解，分别生成HAuCl4和H2PtCl6，分别写出Au、Pt与王水的化学方程式 玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。 二战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。 了表示重祖国的决心，他将诺贝尔金质奖章溶 解在王水里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜 面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶 溶有奖章的溶液就在敌人的眼皮底下。战争结 束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新 铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目， 因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷智慧。 玻尔 3 1 Au+HNO3+4HCl==HAuCl4+NO↑+2H2O 3Pt+4HNO3+18HCl==3H2PtCl6+4NO↑+8H2O $$