（学生版）6 第五章 第二节 第3课时 硝酸 酸雨及防治-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（人教版）

化学·必修第二册 4.某化学课外小组的学生提出实验室制氨气 ③D+NaOH--F+E+H,O 的以下几种方案，其中比较简便易行的是 (1)写出下列物质的化学式： C ,D ,E A.硝酸铵固体与消石灰共热 (2)写出下列反应的离子方程式： B.浓氨水逐滴加入到新制的生石灰中 ① C.在一定条件下，氮气与氢气化合 ③ D.加热分解氯化铵固体 (3)工业生产C的过程中涉及一步反应，即 5.已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的 F经催化氧化生成B和H2O。写出该步反 化合物，其中F是能使湿润红色石蕊试纸变 应的化学方程式： 蓝的气体，它们之间能发生如下反应： ①A+H2O→B+C c温馨提今 学习至此，请完成配套训练 ②C+F→D 第3课时 硝酸 酸雨及防治 课程标准 核心素养 ①宏观辨识与 能从物质类别和元素化合价的角度，预测硝 1.结合真实情境并通过实验探究， 微观探析 酸的性质及转化 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 能根据教材中给出的硝酸性质的探究问题， ②科学探究与 意义 设计简单的实验方案，完成操作，观察现象， 创新意识 2.结合真实情境，认识硫、氨的化 对实验现象作出解释 合物对生态环境的影响，了解 能主动关心与环境保护有关的酸雨等社会 ③科学态度与 酸雨及防治 热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用 社会责任 自然资源的观念 教材梳理。探新知 、硝酸的性质 (1)酸性 1.物理性质 在水中的电离方程式为 (2)不稳定性 有 气味 挥发 浓硝酸见光或受热会发生分解，化学方程 硝酸 式为 色液体 90%-97.5%的硝酸称为发烟硝酸 2.化学性质 ·22· 第五章化工生产中的重要非金属元素 (3)强氧化性 NH3→NO: 几乎能与除金、铂之外的所有 NO→NO2: 金属反应 NO2→HNO3: 强氧 常温下，浓硝酸能使 二、酸雨及防治 化性 发生钝化 与非金属单质，如碳、硫等反应 1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治 写出下列有关反应的化学方程式： 〔①SO2:主要来自 和某些含硫 a.与金属反应 (1)来源 的金属矿物的燃烧或冶炼 ②NO2:主要来自汽车尾气 稀硝酸与铜反应： ①引起大气污染，直接危害人体健康 (2)危害 浓硝酸与铜反应： 1②溶于水形成 ①调整能源结构，发展清洁能源 b.与非金属反应 ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术， 浓硝酸与红热的C(被氧化为CO2)的反应 (3)防治 减少二氧化硫和氮氧化物的排放 为 ③加强工厂废气的回收处理 3.硝酸的用途与工业制法 ④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放 (1)用途 2.酸雨 用于制造 用于制造染料、农药 (1)概念：pH< 的降水。正常雨水由 用途 于溶解了CO2,其pH约为5.6。 用于制造 实验室重要化学试剂 (2)成因：主要是大气中的 与 (2)工业制法 溶于水形成的。 ①工业流程 (3)危害 H H.O ①直接损伤农作物、破坏森林和草原，使土 壤、湖泊酸化。 N.NH, HNO ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具 ②写出有关化学方程式 和电缆的腐蚀。 N2→NH3: 重难突破。释疑惑 要点一 硝酸的强氧化性 (2)还原剂一般被氧化成最高价态。 1.本质 3.具体表现 HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电 (1)硝酸与金属的反应 子能力。 ①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧 2.规律 化所有的金属。 (1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性 如3Ag+4HNO3(稀)一3AgNO,+NO 越强。 ↑+2H2O ·23· 化学·必修第二册 ②活泼金属与HNO3反应不生成H2, [温馨提示] HNO3的浓度不同，还原产物不同。 (1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化 浓硝酸 NO2 性，又表现酸性，参加反应的硝酸部分被还 还原 原，还有一部分仍以NO,形式存在。 稀硝酸 NO 产物 (2)浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐 极稀硝酸 N2O、N2、NHNO3等 减小，还原产物有可能是NO2和NO的混 合物。 ③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。 (2)硝酸与非金属的反应 (3)在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存 ①反应规律：非金属单质十浓硝酸→最 时，要注意溶液中H+和NO的组合，它们 高价氧化物或其含氧酸+NO,个十H,O 相当于HNO3,能够氧化具有强还原性的离 ②反应举例： 子，而单纯的NO。不能氧化这些离子。 C+4HNO,(浓)△C0,个+4NO,↑+2H,O ○[典例示范] [典例1]9.7gCu和Zn的合金与足量的稀 (3)硝酸与还原性化合物的反应 硝酸反应，还原产物只有NO气体，其体积 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还 原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、 在标准状况下为2.24L。将溶液稀释为1L, 测得溶液的c(H)=0.1mol·L1,此时溶 Fe2+、FeO、Br、I厂、S2、SO等均能被 液中O,的浓度为 HNO,氧化。 4.关于硝酸与金属反应的计算 A.0.3mol·L1 B.0.4mol·L1 (1)电子守恒法 C.0.2mol·L1 D.0.6mol·L1 硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原 [尝试解答] 子得到的电子总数等于金属原子失去的电 [方法技巧]解决金属与硝酸反应常用 子总数。 的守恒方法 (2)原子守恒法 硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，也 硝酸与金属反应时，反应前HNO3中的 属于离子反应，因此遵从以下守恒关系： NO,一部分仍以NO,的形式存在，一部 ①电子守恒：氮原子得到的电子数等于金 分转化为还原产物，这两部分中N的物质 属原子失去的电子数；②原子守恒：硝酸 的量之和与反应消耗的HNO,中N的物 既显氧化性，又显酸性，因此被还原的 质的量相等。 NO3与生成盐的NO之和为反应消耗 (3)利用离子方程式计算 的HNO3;③当Cu与混酸(H,SO,、 硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属 HNO3)反应，转移电子数或生成NO的 足量时，不能用HNO,与金属反应的化学 方程式计算，应用离子方程式计算，因为生 量的计算要依据n(Cu)、n(H)总、 成的硝酸盐中的NO,与硫酸电离出的 n(NO3)的量进行讨论计算。具体关系 H仍能继续与金属反应，如：3Cu十8H十 为3Cu8H+~2NO5。方法是依据不 2NO--3Cu2++2NO个+4H2O。 足的一种物质进行计算。 ·24 第五章化工生产中的重要非金属元素 O[学以致用] (2)NO2、NO的回收利用 1.100mL2mol·L1的稀硝酸与1.92g铜 废气中的NO。、NO可以用碱溶液吸收，生 充分反应后： 产可利用的盐。例如： (1)产生的气体是 在标准状况下的 2NO,+2NaOH=-NaNO,+NaNO+H,O 体积为 L,反应过程中转移的电子数 NO+NO,+2NaOH==2NaNO,+H,O 为 mol。 2.常见的污染现象及危害 (2)若溶液的体积不变，则反应后溶液中的 (1)酸雨—形成原因主要是由SO,和氨氧化 H+物质的量浓度为 mol·L1, 物造成的；能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。 NO物质的量浓度为 mol·L1 (2)光化学烟雾一主要是由氮氧化物、碳氢 要点二 环境保护与绿色化学 化合物造成的；危害人体健康，影响植物 1.SO2和NO2的回收利用 生长。 二氧化硫和二氧化氮都是有用的化工原料， (3)臭氧空洞 主要是氮氧化物、氟氯代烃等 但当它们分散在大气中时，就形成了难以处 的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外 理的污染物。因此，工业废气排放到大气中 线的伤害加剧。 以前，必须回收处理，防止NO2和SO2等污 (4)温室效应一主要是由于大气中CO2含 染大气，并充分利用原料。 量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。 (1)SO2的回收利用 (5)白色污染一形成原因是塑料的大量使 废气中的SO。可以用氨水吸收，化学反应 用，随意丢弃，会破坏土壤结构和生态 原理为： 环境。 SO,+2NH,.H,O--(NH,),SO+H,O (6)赤潮和水华—形成原因是含磷洗衣粉的 或SO2+NH3+H,O--NH,HSO 大量使用及其废水的任意排放；会使藻类 然后向所得溶液中加入浓硫酸，将它们转 过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡 化为(NH)2SO,并可得到浓度较高的 水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”。 SO2,可用于生产H2SO4。 (7)水俣病—含汞的工业废水引起的水体污 (NH),SO+H,SO ()-(NH),SO+ 染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造 SO2个+HO 成人体汞中毒。 2 NH HSO3+HSO(浓)—(NH),SO4+ ○[典例示范] 2SO2↑+2H2O [典例2]我国农业生产因遭受酸雨而造成的损 重新收集的SO,有很多重要用途，如：可用 失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨，目 于生产H,SO4。SO2转化为H2SO的化 前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污 学反应原理： 染控制区划分方案》等法规。某实验小组采集 催化剂 2SO2+O。 2S0 SO+H,O 硫酸型酸雨样品，随着时间的推移，多次测定 -H,SO 该样品的pH,得到了表中数据： ·25 化学·必修第二册 时间(h) 0 8 16 24 32 40 48 (2)绿色化学的核心内容 绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”， pH 5.04.84.54.34.24.0 4.0 即充分利用反应物中的各个原子，因此既能 (1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因是 充分利用资源，又能防止污染。原子利用率 (用化学方程式表示) 越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成 的污染也减小。 (2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水混 绿色化学的核心内容之二是其内涵主要体现 合，pH将 (填“增大”“减小”或“不 在五个“R”上；第一是Reduction—“减量”， 变”)，原因是（用化学方程式表示） 即减少“三废”的排放；第二是Reuse-—“重复 使用”，如重复使用化学工业过程中的催化剂、 (3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是 载体等，可以降低成本，减少废弃物；第三是 Recycling—“回收”，可以有效实现“省资源、 ①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高 少污染、减成本”的要求；第四是Regenera ③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰 tion一“再生”，即变废为宝，是节省资源、能 ⑤开发新能源 源、减少污染的有效途径；第五是 A.①②③ B.②③④⑤ Rejection-一“拒用”，指对一些无法替代，无 C.①③⑤ D.①③④⑤ 法回收、有毒副作用及污染作用明显的原料、 不可再生和重复使用的原料，拒绝在化学过程 [思路点拨] 中使用，这是杜绝污染最根本的方法。 酸雨 O[学以致用] 形成 原因 防治 2.(1)如图对三种不同类 ③ 过程 分析 措施 型汽车（以序号①、②、 ③表示)的废气排放情 尝试解答」 况进行了比较。废气中 的有害成分主要是碳氢化合物、一氧化碳 (CO)、氮氧化物(NO,)、二氧化碳(CO2),这 三种汽车分别是以汽油为燃料的汽车、以天 然气（主要成分是甲烷）为燃料的汽车和电 动汽车。请判断其中序号为①的是 [知识迁移]绿色化学 汽车，序号为③的是 (1)绿色化学的含义 汽车。 绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化 (2)一氧化氮是大气污染物之一。目前，有 学”“清洁化学”，绿色化学是在近十年才产 一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存 生和发展起来的一个学科，是一个“新化学 在的情况下，用氨气把一氧化氮还原为无毒 婴儿”。绿色化学的最大特点是在始端就采 气体。请写出该反应的化学方程式： 用预防污染的科学手段，因而过程和终端均 为零排放或零污染。 ·26· 第五章化工生产中的重要非金属元素 随堂自测。夯基础 1.下列反应中，硝酸只表现氧化性的是( 在煤中加入适量石灰石，可以大大减少煤燃 A.Zn+HNO3(稀)→ 烧时SO2的排放，同时得到硫酸钙，发生反 B.Mg(OH)2+HNO3(稀)→ 应的化学方程式 C.C+HNO,(浓)→ (2)某兴趣小组同学汲取热电厂附近的雨水 D.Cu+HNO,(浓)→ 2.下列有关酸雨的说法不正确的是( 进行实验。雨水样品在空气中放置2小时 A.空气中的SO,2溶于水，最终形成酸雨 后，通过测定发现雨水样品的酸性会增强， B.NO,或SO,都会导致酸雨的形成 你认为会形成溶液酸性这一变化的原因是 C.pH<7的雨水不都是酸雨 (用离子方程式表示) D.工业废水任意排放是造成酸雨的主要 原因 3.下列关于浓硝酸的说法不正确的是( (3)正常雨水的溶液也是偏酸性，这是因为 A.光照易分解 B.露置于空气中溶液浓度降低 C.能与碳反应说明其具有强氧化性 D.常温下铜在浓硝酸中发生钝化 4.你认为减少酸雨的产生可采取的措施是 ( (4)该兴趣小组同学为测定空气中二氧化 ①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高 硫的体积分数，做了如下实验：取标准状 ③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源 况下的空气1.000L(内含氮气、氧气、二 A.①②③ B.②③④⑤ 氧化硫、二氧化碳等)，慢慢通过足量氯水 C.①③⑤ D.①③④⑤ (反应的化学方程式为SO。+CL2+H,O 5.(1)酸雨是指pH< 的降水。大量 —2HC1+H2SO4),在所得溶液中加入 燃烧含硫煤产生的气体随雨水降落到地面， 过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，将沉 随时间变长雨水酸性会逐渐增强，试用化学 淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g。计 方程式解释其原因 算该空气样品中二氧化硫的体积分数 C温馨提污 学习至此，请完成配套训练 ·27·化学·必修第二册 2.解析：(1)实验室制取氨气的方程式为2NH,C1十Ca(OH), △CaC,+2NH◆+2H,0 (2)氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要 伸入烧瓶底部。(3)能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞 变红，说明水溶液显碱性。(4)①不利于氨气的吸收，②、④ 能防止倒吸，③会发生倒吸。 答案：(1)2NH,C1+Ca(OHD,△CaCL,+2NH,++2H,0 (2)a氨气密度比空气密度小 (3)极易溶于水与水反应生成碱(4)②、④ 随堂自测夯基础 1.A[铵盐都是易溶于水的晶体；铵盐受热时都易于分解但 不一定产生氨气；铵盐与碱共热一定产生氨气；铵盐不一定 都能与酸反应。] 2.C「由于氨气极易溶于水，当少量水进入盛有氨气的烧瓶 会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使滴有酚酞的水喷 入烧瓶形成喷泉，A项、D项正确：由于氨水有弱碱性，从而 使酚酞由无色变为红色，B项正确：氨水不稳定，受热易分解 放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热 后红色变浅或褪去，C项错误。] 3.A[要利用该装置进行喷泉实验，所选气体必须易溶于 NaOH溶液或易与NaOH溶液反应，B项中的CO,C项中的 O,,D项中的N,和NO都不溶于NaOH溶液，也不与 NaOH溶液反应。] 4.B「A项中硝酸铵受热易分解产生其他气体，甚至引起爆 炸事故（知5NH,NO,△4N,◆十2HNO,十9H,O: NH,NO△N,O◆十2H,O):C项中反应的条件为高温、 高压、催化剂，一般实验室并不具备此条件：D项中分解产生 的气体是NH和HCI,二者在遇冷时又重新化合成NH,CI 固体。] 5.解析：由“F是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体”可知F是 NH,,再结合反应关系可知A为NO,,B为NO,C为 HNO3,D为NH,NO,E为NaNO3,据此可回答问题。 答案：(1)HNO,NH,NO,NaNO,(2)3NO2+H,O —2H++2NO,+NONH时+OH△NH,A+H,O (3)4NH,+5O, 催化剂4NO十6H,O 第3课时硝酸酸雨及防治 教材梳理探新知 一、1.刺激性易无 2.(1)HNO,--H++NO, ·9 (2)4HN0,(浓)或光照4N0,4+O,◆+2H0 (3)Fe、Al a.3Cu+8HNO,(稀)—3Cu(NO3),十2NO◆+4H2O Cu+4HNO ()-Cu(NO )2+2NO2+2H2O b.C+4HNO,(浓)△CO,◆+4NO,++2H,0 3.(1)炸药硝酸盐 (2)②N2+3H2 高温高压2NH, 催化剂 4NH2+5O2 催化剂4NO十6H,O △ 2NO+02-2NO2 3NO,+H,O=2HNO,+NO 二、1.(1)①煤和石油(2)②酸雨 2.(1)5.6(2)S02N0, 重难突破释疑惑 典例示范 [典例1]B[n(NO)=0.1mol,转移电子的物质的量为 0.1molX3=0.3mol,n(Cu十Zn)=0.3mol÷2= 0.15mol,n[Cu(NO3)2]+n[Zn(N0)2]=0.15mol,其中所 含n(NO)=0.3mol,溶液的c(HNO,)=c(H)= 0.1mol·L1,其中含n(NO,)=0.1mol,溶液中NO3的 总浓度为0.4mol·L1。] [典例2][解析](1)酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中 的H2SO3被空气中的O2氧化所致。 (2)雨水和自来水混合，应考虑H2SO,与自来水的C2发生 氧化还原反应而生成硫酸和盐酸，使酸性增强。 (3)减少酸雨的形成必须减少SO2的排放，将煤转化为清洁 能源（如煤的气化和液化），燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新 能源（如氢能、核能等），都是有效措施。 [答案](1)SO2十H,O一H,SO 2H,SO+0,=-2H,SO (2)减小H,SO,十C1,+H,O—2HC1十H,SO, (3)C 学以致用 1.解析：(1)首先分析Cu和稀HNO谁过量：n(HNO)=0.1 L×2mol/L=0.2mol。n(Cu) 64g·m0l7=0.03mol, 1.92g 故铜不足，则产生mNO)=2X0.03m0=0.02m0l,即标准 3 状况下V(NO)=0.02mol×22.4L·mol-1=0.448L。转 移的电子数n(e)=n(Cu)×2=0.03molX2=0.06mol。 (2)因为反应消耗n(H)=0.08mol,余n(H)=0.2mol 0.08m0l=0.12m0l,即反应后c(H+)=0.12m0=1,2mol/ 0.1L L。反应消耗n(NO)=n(NO)=0.02mol;余n(NO)= 0.2mol-0.02mol=0.18mol,即反应后c(NO5)= 0.18mol=1.8mol/L。 0.1L 答案：(1)N00.4480.06 (2)1.21.8 2.解析：(1)以汽油为燃料的汽车排放的废气最多，电动汽车排 放的最少。 (2)根据氧化还原反应的原理进行分析，用NH,将NO还原 成无毒气体，该气体只能是N,,剩下的氢、氧元素只能结合 成水。 答案：(1)电动以汽油为燃料的 (2)6N0+4NH30.5N,+6H,0 随堂自测夯基础 1.C[硝酸中N得到电子，元素化合价降低，生成气体，则表 现硝酸的氧化性，有硝酸盐生成，则表现硝酸的酸性，据此解 答。A项，锌与稀硝酸反应生成NO和硝酸锌和水，表现了 硝酸的氧化性和酸性；B项，Mg(OH)?与硝酸反应生成硝酸 镁和水，只体现了硝酸的酸性；C项，C与浓硝酸反应生成 CO,、NO,和水，只体现了硝酸的氧化性；D项，铜与浓硝酸 反应生成硝酸铜、NO,和水，硝酸既表现氧化性又表现 酸性。] 2.D[酸雨形成的主要原因是大气中NO,和SO2的大量排 放，而不是工业废水任意排放。] 3.D[浓硝酸具有挥发性，见光分解和受热分解的不稳定性， 还具有强的氧化性等。A.光照易分解是其不稳定性的表 现，故A正确；B.露置于空气中因其挥发导致溶质减少，溶 液浓度降低，故B正确：C.浓硝酸的强氧化性能氧化几乎所 有的金属和绝大多数非金属，所以能与碳反应，故C正确； D.常温下铜可在浓、稀硝酸中发生反应，而铁、铝在浓硝酸 中才能发生钝化，所以D错误。] 4.C[①用煤作燃料，煤中的硫燃烧生成二氧化硫，所以少用 煤作燃料可减缓酸雨的产生，故正确；②工厂烟囱造高一些 不能减少二氧化硫、氨氧化物的产生，所以不能减少酸雨的 产生，故错误；③将矿石燃料脱硫、⑤开发新能源都能减少二 氧化硫、氨氧化物的排放，所以能减少酸雨的形成。故正确； ④在已酸化的土壤中加石灰，可以改良土壤。但不能减缓酸 雨污染，故错误；故选C。] 。9 参考答案 5.解析：(1)酸雨是指pH<5.6的降水。雨水中的亚硫酸被氧 化为强酸硫酸，所以雨水酸性会逐渐增强，反应的化学方程 式为2H,SO,十O2—2H,SO,。在煤中加入适量石灰石， 可以大大减少煤燃烧时SO,的排放，同时得到硫酸钙，发生 反应的化学方程式为2CaC0,十2S0,+0,△2CaS0, +2C02。 (2)亚硫酸和空气中的氧气反应生成硫酸，故离子方程式为 2H,S0,+0,—4H+2S0。 (3)空气中存在CO,溶于水生成碳酸使雨水显酸性，正常雨 水的pH值约等于5.6。 (4)利用关系式：SO2~SO~BaS0, 0.001mol 2需品=1X10ml n(S02)=n(BaS0,)=1X10-3mol 1L空气中SO2的体积为22.4L/mol×0.00lmol= 0.0224L,S0,的你积分数为0.0224L×100%=2.24%。 答案：(1)5.62H2S03十02=2H2S0, 20ac0,+2S0,+0,△2Cas0,+2c0, (2)2H2S02+02==4H+2SO (3)大气中的CO,溶于雨水 (4)2.24% 第三节无机非金属材料 教材梳理探新知 一、2.黏土纯碱、石灰石和石英砂Na,SiO,、CaSiO3、SiO, 黏土和石灰石 二、1.(1)二氧化物和硅酸盐第三周期、第ⅣA族 (2)S0,十2C商温si(粗)+2C0+ Si(粗)+3HC1△-SiHCI,+H, SHCl,十H,高温s(纯)十3HC 3.能源、信息、医药复合材料 重难突破释疑惑 典例示范 [典例1][解析]由题千中信息①②并结合框图中的反应 ①可推知E和F分别为Si和C0。反就①为SiO,十2C高温 Si十2CO◆，则氧化物A是SiO,它能与氢氟酸反应，不与其他 酸反应，由此可判断化合物I为HF,结构框图转化关系可推出 C为HO,D为F2,G为H,,H为O2。 [答案](1DC0(2)HF(3)2H,+0,点燃2H,0