5.2氮及其化合物第二课时课件(共40张PPT)2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共40张PPT)
第二节
氮及其化合物（2）
NH →NO→NO →HNO
↑←←←←←NO
3
2
3
+
⑴纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性
气味的液体。
⑵能以任意比溶于水；
⑶密度比水大；
⑷沸点低：83℃；
⑸常用浓硝酸的质量分数为69％以上，
98％的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。
四、硝酸 物理性质
二、化学性质
HNO3 = H+ + NO3-
1.具有酸的通性:
使指示剂变色：
与碱发生中和反应：
稀硝酸使紫色石蕊试液变红
HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O
与活泼金属反应放出氢气：
与碱性氧化物反应：
与某些盐反应：
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
与锌反应生成红棕色气体
2、硝酸的不稳定性：
久置浓硝酸为什么呈黄色？
久置硝酸分解
产生的NO2溶于溶液
中,使得溶液变黄！
硝酸应如何保存？
密封于
棕色瓶中,并放在
阴暗处！
4HNO3 O2↑ +2H2O + 4NO2↑
△
或光照
一般而言，硝酸越浓，越不稳定。
由于HNO3中得N处在最高价，故硝酸
具有较强的得电子能力……
观察一瓶
久置浓硝酸的
颜色，并思考
变色原因。
观 察
久置的浓硝酸呈黄色是有NO2生成，那么硝酸的分解产物还应有什么物质生成？
+5
+4
HNO3 NO2
故氧元素的化合价必然升高，有O2 生成.
4HNO3 2H2O + 4NO2 + O2
△
或光照
氮元素化合价降低,氢元素已处最高价，不可能再升高.
浓硝酸与铜的反应
a、锥形瓶和导管内充满红棕色气体
b、溶液由无色变为绿色。
c、铜溶解，常温下反应剧烈。
3、硝酸具有强氧化性
【探究实验】
现象：
Cu + 4H+ +2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1）硝酸能与大部分金属反应:
3Cu + 8H+ + 2NO3-(稀) = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
也包括硝酸盐和酸的组合与铜反应。
反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色， 溶液由无色变为蓝绿色。
结论：
硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。
注意:NO3-/H+也有强氧化性
【实验5-8】硝酸与铜反应实验
硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂 除外）氧化而生成硝酸盐。
⑴ 常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化
注
意
⑵ 硝酸与金属反应不放出氢气
⑶ 氧化性：浓硝酸>稀硝酸（均比浓硫酸强）
⑷ 一般情况下：浓硝酸被还原为NO2
稀硝酸被还原为NO
练习
写出浓硝酸与银反应的化学方程式
Ag + 2HNO3 (浓) = AgNO3 + NO2 + H2O
练习题：
1.在浓硝酸中放入铜片：
(1)开始反应的化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因用离子方程式可表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
Cu+4HNO3(浓)
=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H+＋2NO3- = 3Cu2+ +2NO↑+4H2O
硝酸的强氧化性
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，能溶解 金（Au）和 铂（Pt）。
浓盐酸：浓硝酸 = 3:1
思考题：
若将SO2通入Ba(NO3)2溶液，会有何现象发生？并解释其原因。
硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如碳、硫、磷），某些有机物及还原剂（如H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO3等）氧化。
4HNO3 + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O
练习
写出浓硝酸与硫反应的化学方程式
6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
思考：为什么不生成二氧化硫或亚硫酸？
硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化
2）与非金属反应
NO3-很稳定，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+
具有了强氧化性，与Fe2+、SO32-等不能共存!
例:Fe(NO3)2能在溶液中稳定存在,但如果在
溶液中加入盐酸,溶液将由浅绿色变为棕
黄色.这说明Fe2+被NO3-/H+氧化成了Fe3+.
3） 氧化其它还原性化合物：
硝酸与Fe2+ 、S2-、I-、Br -、SO32-
还原性的物质不能与硝酸共存！
例:Fe2+
HNO3
Fe3+
SO32-
HNO3
SO42-
三、硝酸的用途
1.重要的化工原料
2.制氮肥
3.制炸药
课堂练习
1.填空
稀硝酸能使紫色石蕊试液变红
热的浓硝酸使红热的碳燃烧
久置的浓硝酸呈黄色
事实
化学方程式
性质
酸的通性
不稳定性
强氧化性
4HNO3 2H2O + 4NO2↑
+ O2↑
△
光照
C+4HNO3 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
3.下列关于硝酸正确的是( )
A.稀硝酸能与Fe发生反应,浓硝酸不能
B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
C.稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸
D. 稀硝酸与Cu反应,生成NO2,而浓硝酸
与Cu反应只生成NO,稀硝酸得电子
更多,故稀硝酸氧化性大于浓硝酸
课堂练习
2.常温下能用铝制容器盛放的是( )
A.浓盐酸 B.浓硝酸
C.浓硫酸 D.稀硝酸
BC
B
五、硝酸盐的性质
1、物理性质：一般为无色易溶于水的晶体。
2、受热易分解，分解的一般规律为：
a.金属活动顺序表中，从K到Na对应的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和O2；
b.金属活动顺序表中，从Mg到Cu对应的硝酸盐受热分解生成金属氧化物、NO2和O2；
c.金属活动顺序表中，Cu以后的金属对应的硝酸盐受热分解生成金属单质、NO2和O2。
3、在加热或酸性条件下表现出强氧化性;
4、保存：硝酸盐为易爆物，应低温、避光保存。
六、NO3-的检验
试样
是否产生红棕色气体
Cu+浓H2SO4
NaNO3+H2SO4(浓)===NaHSO4+HNO3
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1.下列对硝酸的认识,不正确的是( )
A.浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性
B.铜与硝酸反应属于置换反应
C.金属与硝酸反应不一定产生氢气
D.可用铁或铝制品盛放冷的浓硝酸
BC
2.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是( )
A.常温下都用铜容器贮存
B.露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻
C.常温下都能与铜较快反应
D.露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
D
3.在某稀溶液中含有1mol KNO3和4mol H2SO4,向其中加入1.5mol铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为( )
A.11.2L B. 22.4L
C. 33.6L D. 22.4L~33.6L
B
4.在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀H2SO4,充分震荡后,剩余金属m2g,则m1与m2之间的关系是( )
A. m1一定大于m2 B. m1一定等于m2
C. m1可能大于m2 D. m1可能等于m2
A
怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵
答案　　
　　
分析：有关物质的制备，可用递推法分析:　　
想一想
5.3.2g铜与过量硝酸（8mol·L-1，30mL）充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，
反应后溶液中含amolH+，则此时溶液中所含NO3-的物质的量是 ( )
A.0.2+a B.0.1+a C.0.05+a D.a
B
38.4mg铜与一定量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL (标况)，反应中消耗的硝酸的物质的量为（ ）
A. 1.0 ×10-3mol B. 1.6 × 10-3mol
C. 2.2 × 10-3mol D. 2.4 × 10-3mol
练习题
解法一、
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
64mg 44.8mL
Xmg ymL
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
192mg 44.8mL
(38.4-x)mg (22.4-y)mL
64:44.8=x:y
192:44.8=(38.4-x):(22.4-y)
从而求得参加反应的硝酸为2.2×10-3mol
解得 x=28.8
y=20.16
解法二、
根据氮元素守恒可得
n(HNO3)= n(Cu) ×2 + n(气体)
=﹛(38.4×10-3) ÷64 ﹜×2mol
+ 1 ×10-3mol
= 2.2 ×10-3mol
7.某单质与过量浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所表现的化合价可能是 ( )
A. +1 B. +2 C.+ 3 D. +4
提示：1.浓硝酸可氧化金属单质，也可氧化非金属单质
2.金属单质被氧化成硝酸盐，非金属被氧化成最高价含氧酸
解: (1)若为金属单质，设其化合价升为+a价
M ～ M(NO3)a+(4-a)NO2
1×a =(4-a) ×1
a=2
(2)若为非金属单质，设其化合价升为+a价
M ～ 4NO2
1×a =4 ×1
a=4
解: (1)若为金属单质，设其化合价升为+a价
M ～ M(NO3)a+(4-a)NO2
1×a =(4-a) ×1
a=2
(2)若为非金属单质，设其化合价升为+a价
M ～ 4NO2
1×a =4 ×1
a=4
1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。
2、污染物的来源：酸雨形成的主要原因
（1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。
（2）NO2主要来自于汽车尾气。
SO2、NO2对大气的污染：
五：酸雨及防治
3、酸雨的形成
NO2、SO2与水反应造成的
硝酸酸雨：
酸雨：指pH小于5.6的降水。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
硫酸酸雨：
或：SO2 + H2O
H2SO3
SO3 + H2O＝H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
2H2SO3 + O2 ＝ 2H2SO4
催化剂
2、大气污染的危害：
①危害人体健康
②酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀建筑等
3、保护环境，整治污染
防治酸雨的措施
①调整、发展、优化、提高，
减少污染物
②严格控制污染物的排放量
③研究开发新技术
1.“酸雨”的形成主要是由于（ ）
A.森林遭乱砍滥伐，破坏生态平衡
B.工业上大量燃烧含硫燃料
C.大气中CO2的含量增多
D.汽车排出大量尾气
2.下列污染现象主要与SO2有关的是（ ）
A．臭氧层空洞 B．酸雨
C．光化学烟雾 D．温室效应
B
B
3.现有以下几种措施：① 对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，② 少用原煤做燃料，③ 煤燃烧时鼓入足量空气，④ 开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（ ）
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
4.下列污染现象主要与NO2有关的是( )
A．臭氧层空洞 B．水体富营养化
C．光化学烟雾 D．温室效应
C
C