(共24张PPT)
第二节 氮及其化合物(二)
高一年级 化学
四、硝酸
1. 硝酸的物理性质
硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体
四、硝酸
2. 硝酸的化学性质
(1)酸的通性
(2)不稳定性
(3)强氧化性
2. 硝酸的化学性质
(1)酸的通性
① 与指示剂作用:浓硝酸使紫色石蕊先变红,后褪色
② 与氢前金属反应:
③ 与碱性氧化物的反应:
④ 与碱的反应:
⑤ 与盐的反应:
(2)不稳定性
硝酸的贮存:
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并避光放置于阴凉处
浓硝酸中,因分解产生的NO2又溶于硝酸而使其呈黄色
4HNO3 4NO2↑+ O2↑+2H2O
2. 硝酸的化学性质
(3)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。
2. 硝酸的化学性质
①与金属反应
Cu + 4HNO3 (浓) = Cu ( NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O
Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2 ↑+ 2H2O
3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu ( NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
(3)强氧化性
硝酸无论浓稀,都具有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强
硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同
一般情况金属与硝酸反应,浓硝酸被还原成NO2,稀硝酸被还原成NO
反应规律:
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
(3)强氧化性
原理:铁和铝与冷的浓硝酸接触时会钝化,
即表面生成一层致密的氧化物,阻止了金属的进一步氧化。
应用:一般用铝、铁制容器来盛装浓硝酸。
注意:在加热或稀释时,仍会发生反应 。
③ 与非金属反应
C + 4HNO3(浓) = 2H2O + 4NO2↑ + CO2↑
△
S + 6HNO3(浓) = H2SO4+ 6NO2↑ + 2H2O
△
(3)强氧化性
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. 硝酸的用途
重要化工原料
用于制化肥
农药
炸药
染料等……
例 .在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是( )
A.H2S+2HNO3 = S↓+2NO2↑+2H2O
B.CuO+2HNO3 = Cu(NO3)2+H2O
C.
D.3Cu+8HNO3 = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
D
典型例题
4HNO3 4NO2↑+ O2↑+2H2O
例 .关于硝酸的说法正确的是( )
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
A
典型例题
思考与交流
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
(1) 写出每一步反应的化学方程式。
(2) 请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况,以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
写出有关化学方程式:
N2→NH3: ________________________________。
NH3→NO: _______________________________。
NO→NO2: _______________________________。
NO2→HNO3: _____________________________。
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
4NH3+5O2 == 4NO+6H2O
催化剂
练习 :能否利用 Ba(NO3)2 溶液将 SO2 和 CO2 区分开?
练习 :下列离子在溶液中是否可以共存
Fe2+ SO42- H+ NO3-
课堂练习
五、酸雨及其防治
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。
五、酸雨及其防治
1. 酸雨的形成:
(1)酸雨:主要指 pH小于5.6 的雨水
其主要是含有硫酸和硝酸。
SO2
H2SO4
硫酸型酸雨:
硝酸型酸雨:
NO2
HNO3
(2)成因:主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
(1) 能浸入人体的肺部,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。
(5)渗入地下,可引起地下水酸化。
2. 酸雨的危害
(1)调整能源结构,积极开发新能源
(2)对煤(其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合
开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等
(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉)等
(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
课后作业
2. 研究与实践——测定雨水的pH
教材P17
1. 教材P16 5~8题
谢 谢