化学人教版（2019）必修第二册5.2.3硝酸　酸雨及防治（共28张ppt）

(共28张PPT)
第3课时 硝酸　酸雨及防治
硝酸泄漏
情景引入
无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
密度比水大，与水以任意比例互溶。
硝酸
一、物理性质
浓硝酸：质量分数为69%的硝酸。
发烟硝酸：质量分数在98%以上的硝酸。
“发烟”原因：
挥发出的硝酸与空气中的水蒸气形成硝酸小液滴，实际上是雾(易挥发性)
二、化学性质
①与指示剂作用：稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红；
浓硝酸使紫色石蕊溶液先 后 。
②与碱反应：Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O
③与碱性氧化物反应：CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
④与某些盐反应：Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑
变红
褪色
（一）强酸性：具有酸的通性
HNO3 = H+ + NO3—
载29吨硝酸的铝槽车侧翻发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染。
思考2：从氧化还原的角度分析，除了NO2 气体，还有什
么物质产生？
思考1：为什么现场有大量红棕色的烟雾？
4HNO3==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
(二) HNO3的不稳定性
【点拨】①硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
思考？
久置的浓硝酸呈黄色,为什么
②见光易分解的药品：氯水、硝酸、AgNO3
溶解了HNO3分解产生的NO2而变黄
(三) HNO3的强氧化性
1. 与金属单质反应
稀硝酸 浓硝酸
现象 反应缓慢,有少量气泡产生,__________,试管口有红棕色气体产生 反应剧烈,有__________产生,__________,液面
上有________气体产生
结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体 铜与浓硝酸常温下剧烈
反应生成_____气体
溶液变蓝
大量气泡
溶液变绿
红棕色
NO
NO2
(1) 与铜反应
Cu + 4HNO3(浓） = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ +2H2O
3Cu + 8HNO3(稀） = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ +4H2O
体现硝酸的酸性
硝酸的氧化性
【小结】①除Pt、Au外，硝酸可以氧化所有金属，如：
3Ag+4HNO3(稀)==3AgNO3+NO↑+2H2O
②硝酸与金属反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同：
规律：硝酸浓度越低，还原产物的价态越低。
c(HNO3)
浓
稀
极稀
N2O、N2
NH4NO3
NO
NO2
用稀硝酸洗净内壁镀银的试管
①常温下浓硝酸使Fe、Al发生钝化
②加热时：
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
（2）与Fe、Al反应
△
浓硝酸和浓硫酸可用铁或铝制容器来盛装
③Fe与稀硝酸反应：
Fe少量：
Fe过量：
Fe+4HNO3(稀) = Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe + 8HNO3(稀)= 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+4H2O
【点拨】铁与稀HNO3反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3与
Fe反应生成Fe(NO3)2。
C+4HNO3(浓)=== CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓) ===H2SO4+6NO2↑+2H2O
（3） 与非金属单质反应(C、S、P、)
【点拨】反应规律
非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或最高价含氧酸+NO2↑+H2O
2P+10HNO3(浓) ===2H3PO4+10NO2↑ +2H2O
△
△
△
3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
（4） 与还原性化合物反应：
【牢记】离子还原性：S2->SO32-(SO2)>I->Fe2+>Br-
①FeO与稀硝酸：
3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O
②H2S与稀硝酸:
Fe2+与“H++NO3-”不共存
S2-、SO32-与“H++NO3-”不共存
3. 常温下，浓硝酸使铁、铝钝化
2. 硝酸与金属反应不放出H2
4.氧化性：浓硝酸>稀硝酸（均比浓硫酸强）
5.一般情况下： 浓硝酸被还原为NO2
稀硝酸被还原为NO
1.硝酸具有强的氧化性，可以和除铂、金外的所有金属反应
小结
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
【资料卡片】教材P15
帮
你
记
忆
(3:1)
四、有关硝酸的计算
1.通式：
①金属+浓HNO3→金属硝酸盐+NO2↑+H2O
②金属+稀HNO3→金属硝酸盐+NO↑+H2O
2.金属与一定量浓HNO3反应时，随HNO3浓度的降低，还原产物也发
生改变。
如：Cu与浓硫酸反应，开始生成NO2，随着反应进行硝酸浓度变稀，
生成NO，最终得到NO2和NO的混合气体。
巧用方程式提炼守恒思想
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
2.得失电子守恒：2×n(Cu)=1×n(NO2)+3×n(NO)
即n(HNO3)=n(Cu)×2＋n(气体NOx)
1.N元素守恒：n(硝酸)=n(NO3-)+n(被还原的硝酸)
3.电荷守恒法：HNO3过量时，反应后的溶液中(不考虑OH-)有：
c(NO3-)=c(H+)+xc(Mx+)
4.极限法：随着硝酸的浓度不同，产物不同，这时可用此方法。
四、有关硝酸的计算
【典例1】N元素守恒：n(硝酸)=n(NO3-)+n(被还原的硝酸)
即n(HNO3)=n(Cu)×2＋n(气体NOx)
1.92g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜
色逐渐变浅，当铜全部反应时，共收集到标准状况下的气体1.12L，则反
应消耗的HNO3的物质的量是 。
0. 11mol
四、有关硝酸的计算
【配套练习1】
38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL
(标准状况)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是 。
2.2×10-3mol
【典例2】
某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物质的量之比为
2:5，则HNO3的还原产物是 （ ）
A.N2O3 B.N2O C.NO D.NO2
2.电子守恒法
硝酸与金属反应：N原子得到的电子数=金属原子失去的电子数
B
【配套练习2】
某单质与浓硝酸反应中，若参加反应的单质和浓硝酸的物质的量之比为1:4，浓硝酸被还原为NO2，则单质在氧化产物中的化合价为 。
A. +2 B. +3 C.+4 D.+5
A
【典例3】 电荷守恒法：n(NO3-)=n(H+)+xn(Mx+)
3.2g铜与过量硝酸(8 mol·L-1、30 mL)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO,反应后溶液中含有a mol H+，则此时溶液中所含NO3-的物质的量为( )
A. (0.2 +a) B. (0.1 +a) C. (0.05 +a) D. a
B
【典例4】极限法：随着硝酸的浓度不同，产物不同，这时可用此方法
把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到0.3 mol NO2和
0.2 mol NO，下列说法正确的是( )
A反应后生成的盐只有Fe(NO3)3
B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2
C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3 的物质的里之比为1:3
D.产 物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3 的物质的里之比为3:1
D
1L稀HNO3和稀H2SO4的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol·L-1和0.4mol·L-1。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为 。
3Cu＋8H+ ＋ 2NO3 - ＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
【点拨】混酸问题用离子方程式作答
0.9mol
谁不足用谁计算
0.15mol
Cu的质量=0.15mol×64g/mol=9.6g
【典例5】混酸问题
9.6g
0.1mol
0.4mol
0.1mol
HNO3
足量
铜片
铜片
剩余
Cu(NO3)2
H2SO4

3Cu＋8H+ ＋ 2NO3 - ＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
一段时间后
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
情境模拟
1．(12)将一定量的铜投入到90mL 10mol/L 的HNO3溶液中，恰好
完全反应，得NO、NO2混合气体，这些气体与3.36LO2（标准
状况）混合通入水中，所有气体全部被水吸收生成硝酸。若
将产生的NO和NO2直接通入水中，剩余气体的体积（标准状
况）为 。
【强化训练】
2．(10)将51.2gCu完全溶于适量浓HNO3中，收集到氮的氧化物
（含NO、NO2）的混合物共1.0mol，这些气体恰好能被500mL
2mol/L NaOH溶液完全吸收，生成NaNO3和NaNO2，则生成
的盐溶液中NaNO2的物质的量为 。
【强化训练】
4．(18)在隔绝空气的情况下，20.0g铁、镁、铜的混合物溶解在
一定量某浓度的稀硝酸中，当金属完全溶解后只收集到6.72L
（标准状况下）NO气体，在反应后的溶液中加入足量的烧碱溶
液，生成沉淀的质量为 。
【强化训练】
3．(14)向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL 4mol/L
的稀硝酸中，恰好使混合物完全溶解，放出1.344L NO（标准
状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量
的CO在加热条件下还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质
的量为 。
【强化训练】
5．(19)将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末加入160mL
5.50mol/L的盐酸中，充分反应后产生1.792L H2（标准状况），
残留固体2.56g。过滤，滤液中无Cu2＋。将滤液加水稀释到
400mL，测得其中c(H+)为0.400mol/L，则原混合物中氧化铁的
质量是 。
【强化训练】