3.3.3硝酸 课件 2(共17张PPT)022-2023学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 3.3.3硝酸 课件 2(共17张PPT)022-2023学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 820.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-13 11:00:22 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
第三章 第三节 氮的循环
第3课时 硝酸的性质
鲁科版必修一
常用浓硝酸质量分数为68％-70％。质量分数95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。
一、硝酸的物理性质
“雾”：硝酸与空气中的水形成的小液滴
颜色状态 气味 挥发性 溶解性
无色液体
刺激性气味
易挥发
低沸点（83℃）
与水任意比互溶
用硝酸钠固体和浓硫酸可以制取HNO3吗？
2NaNO3+H2SO4(浓) 2HNO3↑+Na2SO4
在空气中遇水蒸气产生白雾
高沸制低沸
实验室制HCl：2NaCl+H2SO4(浓) HCl↑+Na2SO4
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NH3·H2O
NH4+
NO3-
氮及其化合物的“价-类”二维图
硝酸的性质
思考：为什么长时间放置的浓HNO3显黄色？
二、硝酸的化学性质
1、不稳定性:
4HNO3 4NO2↑+ O2↑ + 2H2O
见光或受热
硝酸分解产生的NO2溶于硝酸中，使得溶液发黄
硝酸越浓越易分解
①如何消除黄色？
②如何保存硝酸？
通O2 4NO2+ O2 + 2H2O=4HNO3
放在带有玻璃塞的棕色细口瓶中密封保存，并放置于阴凉处！
2、具有酸的通性
HNO3 H+ + NO3-
①使指示剂变色
②与碱发生中和反应：
③与碱性氧化物反应：
④与某些盐反应：
⑤与金属反应：
HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O
稀硝酸使紫色石蕊试剂变红，
浓硝酸使紫色石蕊试剂先变红后褪色
是生成H2吗？
2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2↑
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O
（1）与金属反应：
稀硝酸和铜生成了NO2吗
不是，2NO+O2=2NO2
浓硝酸：NO2
稀硝酸：NO
3、具有氧化性
实验 现象 实验结论
Cu+浓HNO3
Cu+稀HNO3
反应剧烈，铜片溶解，溶液变为绿色，生成红棕色气体
反应慢，铜片溶解，溶液变为蓝色，生成无色气体，遇到空气变为红棕色。
铜与浓、稀硝酸的反应
铜和稀硝酸常温下缓慢反应，生成NO
还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关，一般不产生氢气。
3Cu＋8HNO3(稀)==
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2
Cu＋4HNO3(浓)==
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
体现了硝酸的氧化性、酸性
【思考】在浓硝酸中放入足量Cu片，发生什么反应？
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
②浓硝酸变稀
【思考】反应停止后，加入少量的稀硫酸，会有什么现象？
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
加入的硫酸提供H+，使反应继续进行
①浓硝酸与铜反应
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
硝酸的强氧化性的实质是NO3-在酸性（H+）条件下体现出来的
硝酸的强氧化性的实质是NO3-在酸性（H+）条件下体现出来的
碱性、中性条件下，NO3-无氧化性；酸性条件下，NO3-能表现出强氧化性
【例1】①NaNO3与金属铜反应吗？加入盐酸呢？
②Fe(NO3)2与盐酸反应吗？
不反应；
反应 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反应 9Fe(NO3)2+12HCl=4FeCl3+5Fe(NO3)3+3NO↑+6H2O
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
9Fe2++3NO3-+12H+=9Fe3++3NO↑+6H2O
（1）与金属反应：
3、具有氧化性
实验 现象 实验结论
Fe+稀HNO3
Fe+浓HNO3
铁与浓、稀硝酸的反应
铁与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO
发生钝化
体现了硝酸的氧化性
铁片溶解，试管中有无色气体产生
化学变化
在常温下，浓硝酸(或浓硫酸)能使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。
【判断】某无色透明溶液与金属铁反应时只产生H2，溶液中可以大量共存：H＋、Ba2＋、Cl－、NO3-
×
Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
【思考】向稀硝酸中加入过量铁片会发生什么反应？
3Fe+8HNO3（稀）=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
稀硝酸与铁反应，当硝酸过量时，产物为Fe(NO3)3，当铁过量时为Fe(NO3)2
1. 硝酸具有强氧化性，能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。
2. 其还原产物与浓度有关。通常，浓硝酸被还原为NO2 ，稀硝酸被还原为NO。
反应不产生氢气。
3. 常温下，浓硝酸使铁、铝钝化。（加热可反应）
4.浓、稀硝酸与金属反应时，既表现氧化性又表现酸性；与非金属反应时，只表现氧化性
王水：浓盐酸与浓硝酸的混合物（ ）
王水的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金（Au）和铂（Pt）溶解。
硝酸与金属反应小结：
（2）与非金属反应（C、S、P等）：
3、具有氧化性
与C反应
现象：红热的木炭在浓硝酸中燃烧，产生红棕色气体
P+5HNO3(浓) = 5NO2↑+H3PO4+H2O
S+6HNO3(浓) = 6NO2↑+H2SO4 +2H2O
C+4HNO3(浓) = 4NO2↑+CO2↑+2H2O
硝酸表现氧化性
（3）与一些还原性物质反应
硝酸与Fe2+ 、S2-、I-、SO32-等还原性物质不能与共存！
NO3-在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存；
但在酸性溶液中，NO3- +H+具有强氧化性，与Fe2+、SO32-等不能共存!
☆
三、人类活动对氮循环和环境的影响
酸雨
光化学烟雾
1.含氮物质来源及对环境的影响
弊
利
1．氮氧化物与碳氢化合物发生反应产生光化学烟雾。
2．氮氧化物还是雾霾的主要成分之一。
3．工业废水和农业废水排放造成水体富营养化。
4．氮氧化物与水反应生成硝酸和亚硝酸，形成酸雨
NOX、灰尘、H2SO4、有机碳氢化合物
三、人类活动对氮循环和环境的影响
伦敦光化学烟雾
洛杉矶光化学烟雾
2NO + O2= 2 NO2
3NO2 + H2O =2HNO3+ NO
一、物理性质
二、化学性质
1、不稳定性： 4HNO3======4NO2 ↑+O2 ↑+2H2O
2、酸的通性：HNO3=H++NO3-
3、强氧化性
（1）能与大多数的金属反应（铂、金、钛除外）(酸性、强氧化性)
3Cu+8HNO3（稀）====3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O
Cu+4HNO3（浓）====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
常温下铁、铝遇浓硝酸发生钝化现象。
（2）与非金属反应(强氧化性)
C+4HNO3（浓）====CO2↑+4NO2 ↑+2H2O
（3）与还原性离子反应：Fe2+、S2-、SO32-、I-
见光或受热
△
硝酸
【例3】将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是( )A．0.12 mol B．0.11 mol C．0.09 mol D．0.08 mol
Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu ＋ 8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
法一：
【例3】将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是( )A．0.12 mol B．0.11 mol C．0.09 mol D．0.08 mol
原子守恒法:n(总HNO3)＝n(体现氧化性)＋n(体现酸性)
Cu ~ Cu(NO3)2 ~2HNO3
0.03mol 0.03mol 0.06mol
NO NO2 ~ HNO3
n(总HNO3)＝0.03×2+0.05=0.11
0.05mol 0.05mol
法二：
7．一定质量铜和适量的浓硝酸反应，随着反应的进行，所生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕后，共收集到11.2 L气体(标准状况)，将该气体与0.325 mol O2混合溶于水，恰好无气体剩余。则反应中消耗硝酸的物质的量( )A．1.2 mol B．1.1 mol C．1.8 mol D．1.6 mol
电子守恒法:氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数
原子守恒法:n(总HNO3)＝n(与金属离子结合的NO)＋n(还原产物NOx)＋n(剩余HNO3)
O2 ~ 4e-
0.325mol 1.3mol
~ Cu
NO NO2
n1 n2
0.4 0.1
n1 + n2 = 0.5mol
3n1 + n2 = 1.3mol
0.65mol
~2HNO3
1.3mol
n(总HNO3)＝1.3+0.5=1.8
收集到的气体中NO 和NO2分别为多少？
第三章 第三节 氮的循环
第3课时 硝酸的性质
鲁科版必修一
常用浓硝酸质量分数为68％-70％。质量分数95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。
一、硝酸的物理性质
“雾”：硝酸与空气中的水形成的小液滴
颜色状态 气味 挥发性 溶解性
无色液体
刺激性气味
易挥发
低沸点（83℃）
与水任意比互溶
用硝酸钠固体和浓硫酸可以制取HNO3吗？
2NaNO3+H2SO4(浓) 2HNO3↑+Na2SO4
在空气中遇水蒸气产生白雾
高沸制低沸
实验室制HCl：2NaCl+H2SO4(浓) HCl↑+Na2SO4
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NH3·H2O
NH4+
NO3-
氮及其化合物的“价-类”二维图
硝酸的性质
思考：为什么长时间放置的浓HNO3显黄色？
二、硝酸的化学性质
1、不稳定性:
4HNO3 4NO2↑+ O2↑ + 2H2O
见光或受热
硝酸分解产生的NO2溶于硝酸中，使得溶液发黄
硝酸越浓越易分解
①如何消除黄色？
②如何保存硝酸？
通O2 4NO2+ O2 + 2H2O=4HNO3
放在带有玻璃塞的棕色细口瓶中密封保存，并放置于阴凉处！
2、具有酸的通性
HNO3 H+ + NO3-
①使指示剂变色
②与碱发生中和反应：
③与碱性氧化物反应：
④与某些盐反应：
⑤与金属反应：
HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O
稀硝酸使紫色石蕊试剂变红，
浓硝酸使紫色石蕊试剂先变红后褪色
是生成H2吗？
2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2↑
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O
（1）与金属反应：
稀硝酸和铜生成了NO2吗
不是，2NO+O2=2NO2
浓硝酸：NO2
稀硝酸：NO
3、具有氧化性
实验 现象 实验结论
Cu+浓HNO3
Cu+稀HNO3
反应剧烈，铜片溶解，溶液变为绿色，生成红棕色气体
反应慢，铜片溶解，溶液变为蓝色，生成无色气体，遇到空气变为红棕色。
铜与浓、稀硝酸的反应
铜和稀硝酸常温下缓慢反应，生成NO
还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关，一般不产生氢气。
3Cu＋8HNO3(稀)==
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2
Cu＋4HNO3(浓)==
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
体现了硝酸的氧化性、酸性
【思考】在浓硝酸中放入足量Cu片，发生什么反应？
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
②浓硝酸变稀
【思考】反应停止后，加入少量的稀硫酸，会有什么现象？
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
加入的硫酸提供H+，使反应继续进行
①浓硝酸与铜反应
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
硝酸的强氧化性的实质是NO3-在酸性（H+）条件下体现出来的
硝酸的强氧化性的实质是NO3-在酸性（H+）条件下体现出来的
碱性、中性条件下，NO3-无氧化性；酸性条件下，NO3-能表现出强氧化性
【例1】①NaNO3与金属铜反应吗？加入盐酸呢？
②Fe(NO3)2与盐酸反应吗？
不反应；
反应 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反应 9Fe(NO3)2+12HCl=4FeCl3+5Fe(NO3)3+3NO↑+6H2O
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
9Fe2++3NO3-+12H+=9Fe3++3NO↑+6H2O
（1）与金属反应：
3、具有氧化性
实验 现象 实验结论
Fe+稀HNO3
Fe+浓HNO3
铁与浓、稀硝酸的反应
铁与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO
发生钝化
体现了硝酸的氧化性
铁片溶解，试管中有无色气体产生
化学变化
在常温下，浓硝酸(或浓硫酸)能使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。
【判断】某无色透明溶液与金属铁反应时只产生H2，溶液中可以大量共存：H＋、Ba2＋、Cl－、NO3-
×
Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
【思考】向稀硝酸中加入过量铁片会发生什么反应？
3Fe+8HNO3（稀）=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
稀硝酸与铁反应，当硝酸过量时，产物为Fe(NO3)3，当铁过量时为Fe(NO3)2
1. 硝酸具有强氧化性，能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。
2. 其还原产物与浓度有关。通常，浓硝酸被还原为NO2 ，稀硝酸被还原为NO。
反应不产生氢气。
3. 常温下，浓硝酸使铁、铝钝化。（加热可反应）
4.浓、稀硝酸与金属反应时，既表现氧化性又表现酸性；与非金属反应时，只表现氧化性
王水：浓盐酸与浓硝酸的混合物（ ）
王水的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金（Au）和铂（Pt）溶解。
硝酸与金属反应小结：
（2）与非金属反应（C、S、P等）：
3、具有氧化性
与C反应
现象：红热的木炭在浓硝酸中燃烧，产生红棕色气体
P+5HNO3(浓) = 5NO2↑+H3PO4+H2O
S+6HNO3(浓) = 6NO2↑+H2SO4 +2H2O
C+4HNO3(浓) = 4NO2↑+CO2↑+2H2O
硝酸表现氧化性
（3）与一些还原性物质反应
硝酸与Fe2+ 、S2-、I-、SO32-等还原性物质不能与共存！
NO3-在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存；
但在酸性溶液中，NO3- +H+具有强氧化性，与Fe2+、SO32-等不能共存!
☆
三、人类活动对氮循环和环境的影响
酸雨
光化学烟雾
1.含氮物质来源及对环境的影响
弊
利
1．氮氧化物与碳氢化合物发生反应产生光化学烟雾。
2．氮氧化物还是雾霾的主要成分之一。
3．工业废水和农业废水排放造成水体富营养化。
4．氮氧化物与水反应生成硝酸和亚硝酸，形成酸雨
NOX、灰尘、H2SO4、有机碳氢化合物
三、人类活动对氮循环和环境的影响
伦敦光化学烟雾
洛杉矶光化学烟雾
2NO + O2= 2 NO2
3NO2 + H2O =2HNO3+ NO
一、物理性质
二、化学性质
1、不稳定性： 4HNO3======4NO2 ↑+O2 ↑+2H2O
2、酸的通性：HNO3=H++NO3-
3、强氧化性
（1）能与大多数的金属反应（铂、金、钛除外）(酸性、强氧化性)
3Cu+8HNO3（稀）====3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O
Cu+4HNO3（浓）====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
常温下铁、铝遇浓硝酸发生钝化现象。
（2）与非金属反应(强氧化性)
C+4HNO3（浓）====CO2↑+4NO2 ↑+2H2O
（3）与还原性离子反应：Fe2+、S2-、SO32-、I-
见光或受热
△
硝酸
【例3】将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是( )A．0.12 mol B．0.11 mol C．0.09 mol D．0.08 mol
Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu ＋ 8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
法一：
【例3】将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是( )A．0.12 mol B．0.11 mol C．0.09 mol D．0.08 mol
原子守恒法:n(总HNO3)＝n(体现氧化性)＋n(体现酸性)
Cu ~ Cu(NO3)2 ~2HNO3
0.03mol 0.03mol 0.06mol
NO NO2 ~ HNO3
n(总HNO3)＝0.03×2+0.05=0.11
0.05mol 0.05mol
法二：
7．一定质量铜和适量的浓硝酸反应，随着反应的进行，所生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕后，共收集到11.2 L气体(标准状况)，将该气体与0.325 mol O2混合溶于水，恰好无气体剩余。则反应中消耗硝酸的物质的量( )A．1.2 mol B．1.1 mol C．1.8 mol D．1.6 mol
电子守恒法:氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数
原子守恒法:n(总HNO3)＝n(与金属离子结合的NO)＋n(还原产物NOx)＋n(剩余HNO3)
O2 ~ 4e-
0.325mol 1.3mol
~ Cu
NO NO2
n1 n2
0.4 0.1
n1 + n2 = 0.5mol
3n1 + n2 = 1.3mol
0.65mol
~2HNO3
1.3mol
n(总HNO3)＝1.3+0.5=1.8
收集到的气体中NO 和NO2分别为多少？