5.2.3 硝酸的性质与制备 课件(共13张PPT)高中化学 人教版（2019）必修 第二册

(共13张PPT)
硝酸的性质与制备
硝酸的工业制法
15世纪，人们利用智利硝石（NaNO3)与H2SO4反应制造HNO3
17世纪，德国化学家格劳伯将硝石（KNO3）与H2SO4混合制备HNO3 ，该方法被命名为“复分解式硝酸制造法”，该工艺因原料来源受限而最终未投入工业生产
资料卡片1
18世纪末，普利斯特等人仿照大气中雷雨固氮的一系列反应，在空气中放电反成了N2、O2化合后制备硝酸的一系列反应，称之为“电弧法制硝酸”。
但取得这一专利的人并未将其投入工业生产。
1898年、1901年分别有两位英国科学家尝试该方法生产硝酸，消耗8000V、60HZ的交流电，每小时只合成65g HNO3
1932年，“电弧法”被新的技术彻底取代
资料卡片2
1913年，哈伯合成氨工艺问世，原料NH3产量充足，于是“氨氧化法生产硝酸”正式进入工业化阶段 ，主要生产设备如下：
资料卡片3
氨氧
混合器
氨氧
催化转化器
NO
氧化塔
氮氧化物
冷却塔
硝酸
吸收塔
硝酸的工业制法
硝酸 · 物理性质
新倒出的硝酸
观察药品，结合资料4，归纳硝酸的物理性质
历史上曾用智利硝石（NaNO3）与H2SO4（浓）反应
制备HNO3（沸点：83℃）
资料卡片4
硝酸 · 物理性质
硝酸的物理性质
颜色 状态 沸点 气味
硝酸挥发
质量分数为95%以上的
浓硝酸称为“发烟硝酸”
硝酸的保存：
用棕色瓶装、在避光阴凉处保存、
用玻璃塞（不用橡胶塞）
无色
液态
沸点低、易挥发
刺激性气味
硝酸 · 化学性质
实验室保存的硝酸
（避光、阴凉处存放）
细口瓶中
久置的硝酸
浓HNO3久置后生成红棕色气体NO2溶于浓硝酸使溶液呈黄色
为什么久置且保存不当的HNO3颜色发生变化？
4HNO3
光照/▲
4NO2
+5
+4
-2
+O2
0
+2H2O
化学性质1
HNO3不稳定、易分解
硝酸 · 化学性质
预测硝酸的化学性质
酸
+5
N
类
价
指示剂变色
与金属单质反应
与碱反应
氧化性
HNO3
化学性质
与某些盐反应
与碱性氧化物反应
N 变价
实验一
Cu与硝酸反应
硝酸 · 化学性质
3Cu+8HNO3
3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu+4HNO3（浓）
Cu(NO3)2 + 2NO 2 + 2H2O
稀硝酸
浓硝酸
①、硝酸与铜的反应中，硝酸表现出哪些性质？
②、每1mol稀HNO3反应时得到3mol e-；浓HNO3得到1mol e-，
可以说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸吗？
思考
现象
浓硝酸：剧烈反应，生成红棕色气体、溶液变为绿色
稀硝酸：生成无色气体、接触空气后呈浅红棕色，溶液变为蓝色
硝酸 · 化学性质
HNO3氧化还原反应的规律
1、HNO3无论浓稀都具有强氧化性与几乎所有的金属反应（除金、铂等少数金属），与C、S等非金属单质，以及其他还原性物质都可反应。
2、硝酸参与氧化还原反应时，不生成H2
稀HNO3被还原成NO; 浓HNO3被还原成NO2
浓HNO3和浓HCl按照1:3的体积比混合后，混合物称为“王水”，能使一些不溶于HNO3的金属如金、铂等溶解
资料卡片5
硝酸 · 化学性质
浓硝酸能溶解大多数的金属，那工业中制取浓硝酸的装置可以用什么材料？
Fe、Al
常温的、浓硝酸
浓硫酸
金属表面生成致密的氧化物薄膜，阻止进一步反应
钝化
硝酸 · 化学性质
总结
强酸性
HNO3
强氧化性
易分解
4HNO3
光照/▲
4NO2
+O2
+2H2O
（棕色瓶避光保存）
（无论浓稀）
浓HNO3 → NO2
稀HNO3 → NO
（常温、遇Fe、Al钝化）
酸的五大通性
分析以下反应，找出氧化产物与还原产物
Fe与浓HNO3反应:
Fe与稀HNO3反应:
过量Fe与稀HNO3反应:
常温钝化
Fe → Fe3+
HNO3 →NO
Fe → Fe3+
HNO3 →NO
Fe + 2Fe3+
3Fe2+
加热条件：
Fe → Fe3+
浓HNO3 →NO2
硝酸 · 化学性质