内容正文:
HELLO,APRIL
硝酸的制备
酸雨的防治
必修2第五章
1
一、硝酸
①无色、易挥发、有刺激性气味的液体。能与水以任意比例互溶。
1.物理性质
②质量分数为98%以上的硝酸叫发烟硝酸。
常用的浓硝酸质量分数为69%。
HNO3 = H+ + NO3-
114、116
2
2.化学性质
【思考】浓硝酸久置后呈黄色,为什么?
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并避光放置于阴凉处
浓硝酸见光或受热会分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。
【思考】如何保存浓硝酸?
①不稳定性
②酸的通性
一元强酸:HNO3 = H+ + NO3--
使指示剂显色
与金属反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与弱酸盐反应
硝酸
稀硝酸使蓝色石蕊溶液变为红色
浓硝酸使蓝色石蕊溶液先变红后褪色
如NaOH
H+ + OH- = H2O
如Na2O
2H++Na2O=2Na++H2O
如Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
能不能生成H2?
思考:浓硝酸滴加到石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,出现该现象的原因是什么?
浓硝酸显酸性使石蕊溶液变红,因强氧化性而具有漂白性,又使其褪色。
③硝酸的强氧化性——与金属反应
【实验5-8】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。
Cu + 4H+ + 2NO3-==Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
115、110
5
稀硝酸:反应较慢,有气泡产生,接近管口处观察到浅红棕色
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
实验现象:
浓硝酸:反应剧烈,有红棕色气体生成,溶液变绿。
浓硝酸→NO2 稀硝酸→NO
Cu + 4H+ + 2NO3-==Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8H+ +2NO3-(稀) === 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
1.稀硝酸和浓硝酸谁的氧化性更强?
从实验现象可知,氧化性:浓HNO3>稀HNO3;
2.足量的铜与一定量的浓硝酸反应,得到气体的成分是什么?
铜与浓HNO3反应生成NO2气体,随着反应的进行,硝酸浓度变稀,铜与稀HNO3反应生成NO气体,故得到的是NO和NO2的混合气体。
常温下,铁能否与浓、稀硝酸反应?
Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe(过量)+8HNO3(稀) ===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
常温下,浓硝酸可用铁制或铝制容器盛装。这是因为常温下,铁、铝被浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化膜,阻止了内层金属与浓硝酸进一 步反应,这种现象叫做——钝化。
浓硝酸的钝化
加热时,铁、铝会与浓硝酸发生反应。盛装时注意控制温度!
Fe+6HNO3(浓) == Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
③硝酸的强氧化性——与非金属反应
C+4HNO3(浓)== 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
S+6HNO3(浓) == H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
硝酸还可以氧化具有还原性的微粒:SO32-、Br-、Fe2+、S2-、I- 等
[例1]在pH=1 溶液中,能大量共存的离子组合是( )
A. NH4+、I- 、NO3-、Br- B. S2-、Na+ 、SO32 - 、NO3-
C. Cu2+、NO3-、Na+ 、Cl- D. Fe2+ 、K+ 、NO3- 、SO42–
C
能使不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。
浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。
王 水
记忆方法 :王水:“三言(盐)一笑(硝)”
【资料卡片】教材P15
3、硝酸的用途
氮肥
硝化纤维塑料
染 料
硝酸甘油用于治疗冠心病
工业如何制取硝酸?
化工原料,用于制炸药、染料、医药、硝化纤维,化肥等。
二、硝酸的工业制备
工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如下图所示:
①N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
②4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
③2NO+O2===2NO2
④3NO2+H2O===2HNO3+NO
试着写出过程①②③④的化学方程式
12
酸雨:主要指 pH小于5.6 的雨水,其主要是含有硫酸和硝酸。
S
SO2
SO3
H2SO4
硫酸型酸雨:煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼
硝酸型酸雨:汽车尾气以及硝酸工业废气等
NO2
HNO3
成因:主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
三、酸雨的危害与防治
酸雨有很大的危害,能直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
三、酸雨的危害与防治
酸雨的防治
①调整能源结构,发展清洁能源;
②研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2的排放;
③加强工业废气的回收处理;
④改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准。
①等物质的量NO与NO2被NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为___________
NO+NO2+
2NaOH ==2NaNO2+H2O
对于氮氧化物:可以用碱液来吸收NO,NO2
②NO2被NaOH溶液吸收可得到两种盐,反应的化学方程式为___________
NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
16
课堂小结
硝酸
物理 性质
无色(久置可能呈黄色)、易挥发、有刺激性气味的液体,密度比水大,与水任意比互溶
化学 性质
酸通性、不稳定性、强氧化性(与不活泼金属如Cu、非金属如C、N、S反应)
酸雨及防治
定义 成因
防治 方法
调整能源结构,积极开发新能源;
研究脱硫、燃烧技术;种植能够吸收SO2的有关树木等。
pH小于5.6 的雨水;二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水
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,浓硝酸不能 B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
C.稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸
D.稀硝酸与Cu反应,生成NO,而浓硝酸与Cu反应只生成NO2
B
2. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质,铜粉溶解的是( )
① FeCl3 ② Fe2O3 ③ Cu(NO3) 2 ④ KNO3
A.只有①或② B.只有②或④
C.只有①或②或③ D.①②③④中任意一种
D
3. 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
D
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