5.2.3 硝酸 酸雨及防治 课件（共23张PPT）

第二节　氮及其化合物
第3课时　硝酸 酸雨及其防治
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2.认识硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。
3.了解SO2、NO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
学习目标
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，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黄河。
思考：为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？
运输浓硝酸的铝槽车泄露
情景导入
无色、易挥发、有刺激性气味的液体
1.物理性质
纯硝酸是 色、易 、有 气味的液体，比水重(ρ=1.5027g/cm3 )，沸点是83℃，与水以任意比例互溶。常用浓硝酸的质量分数约为69%，98%以上的硝酸叫 。

无
挥发
刺激性
发烟硝酸
一、硝酸
①浓硝酸见光或受热时发生反应
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
② 贮存
(1) HNO3的不稳定性
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
2.化学性质
（2）酸性：HNO3 = H+ + NO?????
?
(3) HNO3的强氧化性
【实验5-8】
如图5-14所示，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。
① 与Cu反应
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
稀硝酸
浓硝酸
实验
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
实验
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
溶液变蓝
红棕色
NO
NO2
① 与Cu反应
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO
硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同。
情境：运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，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黄河。
思考：为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？
运输浓硝酸的铝槽车泄露
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
加热时：
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
(3) HNO3的强氧化性
C+4HNO3（浓）=== 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
S+6HNO3(浓) === H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
③ 与非金属反应
硝酸能与许多还原性化合物反应:
如:SO2、Na2SO3(SO32?)、KI（I—）、FeCl2 (Fe2+)等。
?
【小结】浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸都是强氧化剂，这种氧化性都不是由H+表现出来的，所以不会产生H2，浓硫酸一般生成 ，浓硝酸一般生成 , 稀硝酸生成 ，像这样的酸称为氧化性酸。(谁的氧化性更强?)
SO2
NO2
NO
劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水” 中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。
能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。
王水
3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王 水，它的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金（Au ）和 铂（Pt ）溶解。
帮你记忆
V（浓HCl ） : V（浓HNO3 ） = 3 : 1
硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。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：
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
写出每一步反应的化学方程式。
思考与讨论
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
二、酸雨及防治
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：
硝酸型酸雨：
NO2
HNO3
成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
1.酸雨的形成
(1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。
(2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长。
(3)破坏土壤、植被、森林。
(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。
2.酸雨的危害
(1)调整能源结构，开发新能源
(2)对煤进行处理
(3)种植能够吸收SO2的有关树木
(4)加强工厂废气的回收处理
(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
3.酸雨的防治
单质
氧化物
盐
酸
碱
氢化物
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NH3·H2O
NO3?
?
NH4+
H2
O2/放电或高温
O2
H2O
碱
酸
H2O
-3
0
+2
+4
+5
物质类别
元素价态
归纳总结
1. 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
课堂检测
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是 (　　)
A.使石蕊试液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
B
3. 在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则混合气体中NO的体积为 (　　 )
A.112 mL　　B.1 008 mL　　C.224 mL　　D.448 mL
A
4.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（ ）
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
D
5.久置的硝酸呈黄色的原因是 (　　)
A.硝酸露置在空气中被氧气氧化了
B.硝酸露置在空气中被氮气还原了
C.硝酸见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中
D.硝酸是强氧化性酸
C
本节内容结束