第5章 第2节 第3课时 硝酸 酸雨及防治-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用Word(人教版)
第3课时 硝酸 酸雨及防治
课程 标准 | 1.结合真实情境并通过实验探究,了解硝酸的主要性质,认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。 2.结合真实情境,认识硫、氮的化合物对生态环境的影响,了解酸雨及防治 |
分点突破(一) 硝酸
1.物理性质
无 色、 易 挥发、具有 刺激性 气味的液体,能与水以任意比混溶。
2.化学性质
(1)酸性:硝酸是一元强酸,电离方程式:HNO3H++N
。
(2)不稳定性(用化学方程式表示):
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 。
①不纯的HNO3呈黄色,是HNO3分解产生的 NO2 溶于其中造成的。
②温度越高、光线越强、浓度越大,越易分解。
③保存: 棕色 试剂瓶,并放置在 阴凉处 。
(3)强氧化性
Ⅰ.实验探究
实验物质 | 稀硝酸 | 浓硝酸 |
实验 现象 | 试管内开始产生少量 无 色气体,反应逐渐加快,气体在试管口变为 红棕 色,溶液逐渐变 蓝 ,铜丝逐渐变 细 | 试管内产生大量 红棕 色气体,溶液逐渐变 绿 ,铜丝逐渐变 细 |
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实验 结论 | 常温下,稀硝酸与铜缓慢反应生成 NO | 常温下,浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成 NO2 |
硝酸浓度不同,与金属反应的产物也不同:
①浓硝酸与Cu反应的化学方程式为 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ;
②稀硝酸与Cu反应的化学方程式为 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 。
常温下,浓硝酸使 铁、铝 钝化。除金、铂等外,浓硝酸几乎能氧化所有的金属。
Ⅱ.硝酸的强氧化性及反应归纳
提醒
(1)硝酸强氧化性的本质是酸性条件下N中+5价氮得电子被还原,产物为低价含氮物质,即使与较活泼金属反应,一般也不产生H2,即氧化性:N
>H+。
(2)硝酸还原产物随其浓度的降低,含氮物质化合价降低,一般产物有NO2、NO、N2O、N等。
(3)常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,但加热时可以继续反应。
3.硝酸的工业制法
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写出每一步反应的化学方程式,并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
① N2+3H22NH3,还原反应 。
② 4NH3+5O24NO+6H2O,氧化反应 。
③ 2NO+O22NO2,氧化反应 。
④ 3NO2+H2O2HNO3+NO,氧化反应和还原反应 。
4.应用
硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造化肥、农药、炸药、染料和硝酸盐等,在实验室里是一种重要的化学试剂。
1.浓硝酸可以氧化非金属单质,如加热条件下可将C氧化为CO2,同时生成红棕色气体,反应的化学方程式为 ,
体现浓硝酸的 性。
提示:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;氧化。
2.将铜片置于具支试管的底部(如图),通过分液漏斗加入2 mL稀硝酸。
反应结束后有Cu剩余,再向溶液中加入稀硫酸,会有什么现象?
提示:会有气泡产生。反应结束后溶液中含有Cu(NO3)2,再向溶液中加入稀硫酸,H2SO4提供H+,由离子方程式:8H++2N+3Cu
3Cu2++2NO↑+4H2O可知,会有NO气体生成。
3.硝酸是无机化学工业中三大强酸之一,具有酸类的通性。
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