第2节
氮及其化合物
课时3硝酸
【知识点1】硝酸
硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，使用时应注意防护和通风。浓硝酸见光或受热会分解，常保存在棕色试剂瓶中。
1、硝酸的不稳定性：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
2、硝酸的强氧化性
(1)硝酸与铜反应
【实验5-8P15】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，塞好橡胶塞，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。
主要反应现象
反应原理
浓硝酸与铜
产生大量红棕色气体
Cu
+
4HNO3(浓)=
Cu(NO3)2
+
2NO2↑+
2H2O
稀硝酸与铜
开始产生少量无色气体(反应逐惭加快)
3Cu
+
8HNO3(稀)
=
3Cu(NO3)2
+
2NO↑+
4H2O
3Cu
+
8H++2NO3—=
3Cu2++
2NO↑+
4H2O
以上反应中氧化剂是HNO3，还原剂Cu。反应体现了硝酸的强氧化性与酸性。
稀硝酸与铜反应时，实际的实验操作中，
往往会看到生成的气体有红棕色。有同学
设计了如右图所示装置，以便观察铜与稀硝
酸反应的还原产物。你认为他的设计成功之处在于该装置能使生成的气体与空气隔绝。
(2)铁、铝的钝化
由于浓H2SO4、浓HNO3有强氧化性，常温下可使某些金属如Fe、Al等表面因氧化生成一层致密的氧化物薄膜，阻止Fe、Al继续跟浓H2SO4、浓HNO3反应，这种现象称为“钝化”。但“钝化”并非不反应，只是反应只在表面进行。正因为如此，常温时，常把H2SO4、浓HNO3存放在铁、铝制容器中。但若加热，反应会继续进行。
(3)浓硝酸与碳等非金属单质反应
硝酸除了可以与金属反应外，也可以与非金属(如碳、硫)反应。浓硝酸与碳反应的化学方程式为:
C
+
4HNO3
(浓)=
CO2↑+
4NO2↑+
2H2O。该反应体现了浓硝酸的强氧化性。
硝酸虽然具有很强的氧化性，但不能溶解金、铂等金属。金、铂可溶于王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比为1︰3混合而成的混合物)。
【思考与讨论】工业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：
ⅰ、写出第一步反应的化学方程式
ⅱ、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。
⑴N2+3H22NH3
⑵4NH3+5O24NO+6H2O
⑶2NO+O2=2NO2
⑷3NO2+H2O=2HNO3+NO
【知识点2】酸雨及防治
大气的主要污染物为二氧化硫和氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。SO2的主要来源是：煤、石油和某些金属矿物的燃烧或冶炼；NO2的主要来源是：内燃机燃烧产生的高温条件下生成氮氧化物。
二氧化硫和氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成酸性溶液，随雨水降下形成酸雨。酸雨有很大的危害。正常雨水的PH为5.6,这是因为溶解了二氧化碳。酸雨的pH小于5.6。
【研究与实践】雨水PH的测定(见P17)
【过关练习】
1、下列污染现象主要与SO2有关的是
(B
)
，与NO2有关的是(
C
)
A．臭氧空洞
B．酸雨
C．光化学烟雾
D．温室效应
2、常温下，下列物质可盛放在铁制容器中的是(
C
)
A.盐酸
B.稀硫酸
C.浓硫酸
D.硫酸铜溶液
3、下列化学方程式或离子方程式正确的是(
D
)
A.常温下，将铁片置于浓硝酸中：Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
B.向氯化铵的稀溶液中加入少量NaOH：NH4++OH-=NH3↑+H2O
C.向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2：Ba2++SO42-=BaSO4↓
D.向浓硝酸中加入铜片：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
4、将红热的黑色固体单质甲放入一浓的溶液乙中，充分反应后，产生由两种气体组成的混合气体A，A在常温下不与空气作用，将A做如下的实验：
⑴推断各物质的化学式：
甲：C；
乙：HNO3；
丙：Cu；
A：NO2
、CO2；
B：CaCO3；
C：NO。
⑵写出甲与乙反应的化学方程式：C
+
4HNO3
(浓)
=
CO2↑+
4NO2↑+
2H2O。
5、a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：
其中：
a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应
的水化物。
⑴如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质(用名称表示)：
a.
硫；
b.硫化氢；
c.二氧化硫；
d.
三氧化硫；
e.
硫酸。
⑵如果a是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a.
N2；
b.
NH3；
c.
NO；
d.
NO2；
e.
HNO3。
6、(1)将1.92g铜加入到200ml硝酸与硫酸的混合溶液中,已知硝酸的物质的量浓度为0.1mol/L,
硫酸的物质的量浓度为0.2mol/L,则反应生成的气体为NO,气体在标准状况下的体积为0.448L。
(2)已知，一定条件下，硝酸与镁反应的生成物有Mg(NO3)2、NH4NO3、NO2、NO、N2、H2O等6种，且NO2、NO、N2的分子数相同，则相关化学反应方程式为：
11Mg＋28HNO3＝11Mg(NO3)2＋NH4NO3＋NO2↑＋NO↑＋N2↑＋12H2O。该反应中，被还原的硝酸与参与反应的硝酸的物质的量之比为5：28。
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氮及其化合物课时3硝酸
【知识点1】硝酸
硝酸是无色、易
、有
气味的液体，使用时应注意防护和通风。浓硝酸见光或受热会分解，常保存在
色试剂瓶中。
1、硝酸的不稳定性：
2、硝酸的强氧化性
(1)硝酸与铜反应
【实验5-8P15】如图5-14所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成
状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，塞好橡胶塞，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。
主要反应现象
反应原理
浓硝酸与铜
稀硝酸与铜
以上反应中氧化剂是
，还原剂
。反应体现了硝酸的
性与
性。
稀硝酸与铜反应时，实际的实验操作中，
往往会看到生成的气体有红棕色。有同学
设计了如右图所示装置，以便观察铜与稀硝
酸反应的还原产物。你认为他的设计成功之处在于
。
(2)铁、铝的钝化
由于浓H2SO4、浓HNO3有强氧化性，
下可使某些金属如Fe、Al等表面因
生成一层致密的
薄膜，阻止Fe、Al继续跟浓H2SO4、浓HNO3反应，这种现象称为“钝化”。但“钝化”并非不反应，只是反应只在表面进行。正因为如此，常温时，常把H2SO4、浓HNO3存放在
制容器中。但若
，反应会继续进行。
(3)浓硝酸与碳等非金属单质反应
硝酸除了可以与金属反应外，也可以与非金属(如碳、硫)反应。浓硝酸与碳反应的化学方程式为:
。该反应体现了浓硝酸的
性。
硝酸虽然具有很强的氧化性，但不能溶解金、铂等金属。金、铂可溶于王水(浓
酸与浓
酸按体积比为
混合而成的混合物)。
【思考与讨论】工业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：
ⅰ、写出第一步反应的化学方程式
ⅱ、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。
⑴
⑵
⑶
⑷
【知识点2】酸雨及防治
大气的主要污染物为
和
。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。SO2的主要来源是：
的燃烧或冶炼；NO2的主要来源是：内燃机燃烧产生的
条件下生成
。
二氧化硫和氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成酸性溶液，随雨水降下形成酸雨。酸雨有很大的危害。正常雨水的PH为
，这是因为溶解了
。酸雨的pH
。
【研究与实践】雨水PH的测定(见P17)
【过关练习】
1、下列污染现象主要与SO2有关的是
(
)
，与NO2有关的是(
)
A．臭氧空洞
B．酸雨
C．光化学烟雾
D．温室效应
2、常温下，下列物质可盛放在铁制容器中的是(
)
A.盐酸
B.稀硫酸
C.浓硫酸
D.硫酸铜溶液
3、下列化学方程式或离子方程式正确的是(
)
A.常温下，将铁片置于浓硝酸中：Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
B.向氯化铵的稀溶液中加入少量NaOH：NH4++OH-=NH3↑+H2O
C.向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2：Ba2++SO42-=BaSO4↓
D.向浓硝酸中加入铜片：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
4、将红热的黑色固体单质甲放入一浓的溶液乙中，充分反应后，产生由两种气体组成的混合气体A，A在常温下不与空气作用，将A做如下的实验：
⑴推断各物质的化学式：
甲：
；
乙：
；
丙：
；
A：
；
B：
；
C：
。
⑵写出甲与乙反应的化学方程式：
。
5、a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：
其中：
a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应
的水化物。
⑴如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质(用名称表示)：
a.
；
b.
；
c.
；
d.
；
e.
。
⑵如果a是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a.
；
b.
；
c.
；
d.
；
e.
。
6、(1)将1.92g铜加入到200ml硝酸与硫酸的混合溶液中,已知硝酸的物质的量浓度为0.1mol/L,
硫酸的物质的量浓度为0.2mol/L,则反应生成的气体为
,气体在标准状况下的体积为
L。
(2)已知，一定条件下，硝酸与镁反应的生成物有Mg(NO3)2、NH4NO3、NO2、NO、N2、H2O等6种，且NO2、NO、N2的分子数相同，则相关化学反应方程式为：
。该反应中，被还原的硝酸与参与反应的硝酸的物质的量之比为
。
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