(共26张PPT)
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸
第五章 化学生产中的重要非金属元素
学习目标
2.硝酸的化学性质
(1)不稳定性
如何去除浓硝酸的黄色?
通入氧气
原理:
1.硝酸的物理性质
(1)色 态:无色透明的液体
(2)气 味:刺激性气味
(3)溶解性:能以任意比溶于水
(4)密 度:比水大(1.5g·cm-3)
(5)沸 点:83℃,易挥发
2.硝酸的化学性质
分别写出银与浓稀硝酸反应的方程式.
Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O
3Ag+4HNO3(稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O
金属与硝酸反应规律:
金属+HNO (浓)=硝酸盐+NO2↑+H2O
金属+HNO (稀)=硝酸盐+NO↑+H2O
(2)强氧化性
2.硝酸的化学性质
(1)不稳定性
浓硝酸不稳定,见光或受热会分解生成NO2。
从化合价的角度分析,硝酸分解除了产生NO2气体,还会有什么物质产生?
实验室应如何保存?
棕色瓶阴凉处密封保存
类似:次氯酸、氯水、硝酸银、碘化银等
2.硝酸的化学性质
(2)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与金属铜反应
2.硝酸的化学性质
(2)强氧化性
①与金属铜反应
铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO (浓)=Cu(NO ) +2NO ↑+2H O
HNO 的作用:氧化剂和酸性
铜能否与稀硝酸反应?反应现象和产物有何不同?
铜与稀硝酸反应:
3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO ) +2NO↑+4H O
氧化性比较:
HNO (稀)
HNO (浓)
<
硝酸浓度不同,
氧化能力不同,
还原产物不同
2.硝酸的化学性质
思考1:铁与稀硝酸反应的产物是什么?
思考2:工厂采用铁槽车盛装浓硝酸,请问它们之间会发生反应吗?
(2)强氧化性
2.硝酸的化学性质
思考3:硝酸能够氧化所有的金属吗?
王水(aqua regia) ,又称王酸、硝基盐酸,
是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是
浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO )按体积比
为3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解
金和鉑的液体之一。
HNO3中+5价N有很强的得电子能力。不论浓、
稀HNO3都具 有强氧化性,能氧化除Pt和Au以
外绝大部分金属。
2.硝酸的化学性质
②与非金属反应
加热下,浓硝酸与非金属 ( C、S ) 反应
③硝酸还能与 H2S、SO2、I-、Fe2+ 等还原性物质反应
(2)强氧化性
小试牛刀
常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.FeCl3溶液中:K+、Na+、SO42﹣、SCN﹣
B.在强碱性溶液中:K+、Na+、CO32﹣、AlO2﹣
C.在盐酸溶液中:K+、Fe2+、SO32﹣、NO3﹣
D.与铝反应产生氢气的溶液中:Na+、K+、HCO3﹣、Cl﹣
B
2.硝酸的化学性质
(2)强酸性---一元强酸
硝酸具有酸的通性,请举例。
思考:将浓硝酸滴入紫色石蕊溶液,有什么现象?
硝酸具有酸的通性,能使酸碱指示剂变色、能与碱、金属、碱性氧化物、盐等反应。
浓硝酸接触紫色石蕊试液先表现出酸的通性,能使石蕊试液先变红而后表现出硝酸的强氧化性,有机色素被氧化褪色所以浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红后褪色!
3.硝酸的工业制法
写出有关化学方程式:
N2+3H2 2NH3
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
4.硝酸的用途
硝酸,在实验室里它是一种化学试剂,工业上是一种重要的化工原料,可以用于制染料,化肥,农药,硝酸盐等。
5.酸雨及防治
煤、石油和某些金属矿物中含有硫元素,在燃烧或冶炼时,往往会成二氧化硫。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。
正常雨水,由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.6,而酸雨的 pH小于5.6
酸雨的来源
SO2来源:
煤、石油和某些含硫金属矿物的燃烧
或冶炼
NOx来源:
汽车尾气
5.酸雨及防治
酸雨的危害:
能直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
防治:
①调整能源结构,发展清洁能源
②研究煤脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫的排放
③加强工厂废气的回收处理
④改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放
5.酸雨及防治
1.硫酸型酸雨的形成:
途径一:
SO2+H2O H2SO3
2H2SO3+O2=2H2SO4
途径二:
2SO2 + O2 2SO3
飘尘
2.硝酸型酸雨的形成:
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
4 NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3
课后巩固
1.铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显现象发生。当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。该盐是 ( )
A.Fe2(SO4)3 B.Na2CO3
C.KNO3 D.FeSO4
C
2.将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到气体1.12L(标准状况),则所消耗硝酸是物质的量是( )
A、0.12mol B、0.11mol
C、0.09mol D、0.08mol
B
课后巩固
A
课后巩固
3.在标准状况下将1.92g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
4.1L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( )。
A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g
D
课后巩固
5.同步作业p24探究
硝酸与金属反应的计算题方法归纳
1. 第一遍读题,了解相关的化学反应
2. 分析问题
3. 分析数据,即分析数据和问题之间的联系
①利用方程式进行计算
②利用得失电子守恒解题
③利用原子守恒解题
n(被还原)= n(NOX )
n(酸性) = n(金属)*其化合价
n(硝酸) = n(被还原)+n(酸性)
知识迁移
由铜粉制备硝酸铜有哪些途径?并评价哪种途径更优?
途径一:
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
途径二:
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
途径三:
CuO+2HNO3 = Cu(NO3)2+H2O
途径三更优,原因是制备等量的Cu(NO3)2消耗的硝酸最少且无污染性气体产生。