(共22张PPT)
氮及其化合物
第三课时
硝酸
常德芷兰实验学校
纯硝酸是
色、易
、有
气味的液体，比水重(ρ=1.5027g/cm3
)，沸点是83℃，与水以任意比例互溶。常用浓硝酸的质量分数约为69%，98%以上的硝酸叫
。
无
挥发
刺激性
发烟硝酸
一、硝酸的性质
1、硝酸的物理性质
情境1：运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染黄河。
思考1：为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？
运输浓硝酸的铝槽车泄露
2、硝酸的化学性质
已知硝酸能以任意比溶于水，写出硝酸溶于水的电离方程式，并从物质的类别角度预测硝酸可能会有哪些化学性质。
（1）酸性：HNO3
=
H+
+
NO3—
思考2：为什么现场有大量红棕色的烟雾？
(2)
不稳定性
4HNO3
（浓）
====
2H2O
+
4NO2
↑
+
O2
↑
加热或
光照
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
思考3：为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？
(3)硝酸的强氧化性
①
与Cu反应
【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。
稀硝酸
浓硝酸
实验
现象
反应缓慢,有少量气泡产生,__________,试管口有红棕色气体产生
反应剧烈,有__________产生,__________,液面上有________气体产生
实验
结论
铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成_____气体
溶液变蓝
大量气泡
溶液变绿
红棕色
NO
NO2
①
与Cu反应
Cu+4HNO3(浓)
===
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)
===
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②
常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
加热时：
Al
+
6HNO3(浓)
===
Al(NO3)3+
3NO2↑+
3H2O
△
Fe+6HNO3(浓)
===
Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
(2)
HNO3的强氧化性
C+4HNO3（浓）=
2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
③
与非金属反应
硝酸能与许多还原性化合物反应:
如:SO2、Na2SO3(SO32—)、KI（I—）、FeCl2
(Fe2+)等。
【小结】浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸都是强氧化剂，这种氧化性都不是由H+表现出来的，所以不会产生H2，浓硫酸一般生成
，浓硝酸一般生成
,
稀硝酸生成
，像这样的酸称为氧化性酸。(谁的氧化性更强?)
SO2
NO2
NO
劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水”
中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。
能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。
王水
二、硝酸的用途与工业制法
(1)用途
硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上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：
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
(1)
写出每一步反应的化学方程式。
(2)
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。
写出有关化学方程式:
N2→NH3:
________________________________。
NH3→NO:
_______________________________。
NO→NO2:
_______________________________。
NO2→HNO3:
_____________________________。
4NH3+5O2
4NO+6H2O
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H2
2NH3
高温高压
催化剂
煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。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。
三、酸雨及防治
酸雨：主要指
pH小于5.6
的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
S
SO2
H2SO3
H2SO4
硫酸型酸雨：
硝酸型酸雨：
NO2
HNO3
成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
1、酸雨的形成
(1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。
(2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物
生长。
(3)破坏土壤、植被、森林。
(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。
(5)渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。
2、酸雨的危害
饮用酸化的地下水危害人类
腐蚀建筑物和工业设备
破坏土壤成分使农作物减产甚至死亡
损坏植物叶面导致森林死亡
破坏露天文物古迹
使湖泊中鱼虾死亡
酸雨的危害：
(1)调整能源结构，积极开发新能源
(2)对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合
开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等
(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等
(4)加强工厂废气的回收处理
(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
3、酸雨的防治
课堂检测
1.
下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是
( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
D
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是
( )
A.使石蕊试液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
B
3.
在标准状况下将1.92
g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
A
4.
9.7
g
Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24
L。将溶液稀释为1
L,测得溶液的c(H+)=0.1
mol·L-1,此时溶液中NO3-的浓度为
( )
A.0.3
mol·L-1
B.0.4
mol·L-1
C.0.2
mol·L-1
D.0.6
mol·L-1
B
