5.2.3 氮及其化合物 硝酸 酸雨及防治 课件（28张ppt）【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修二

(共27张PPT)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及防治
为什么硝酸泄漏会有黄色的气体产生？
1.物理性质
纯硝酸是无色、易挥发（沸点是83℃）、有刺激性气味的液体，硝酸可以与水以任意比互溶
质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸。
四、硝酸
硝酸泄漏
4HNO3(浓) == 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
(2)不稳定性
2.化学性质
四、硝酸
浓硝酸显黄色，是因为溶有少量分解生成的NO2
保存在棕色瓶中，且避光保存
(1)酸的通性
①与指示剂作用
②与碱反应
③与碱性氧化物反应
④与某些盐反应
稀硝酸能使紫色石蕊溶液由紫色变为红色
浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色
HNO3 = H+ + NO3-
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O
Na2O+2HNO3=2NaNO3+2H2O
Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑
2.化学性质
四、硝酸
练一练：试写出下列化学反应方程式
1.硝酸加入到生石灰上
2.硝酸加入到氢氧化钠溶液中
3.硝酸滴加到大理石上
2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + H2O
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
(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Cu反应
硝酸浓度 实验现象 实验结论
浓硝酸 反应 、铜丝 ，产生 色气体，溶液呈绿色 铜与浓硝酸反应生成 ，
化学方程式：
。
剧烈
变细
红棕
NO2
Cu＋4HNO3(浓) == Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
稀硝酸 反应 、铜丝 ，产生 气体，溶液呈蓝色 铜与稀硝酸反应生成 ，化学方程式：
。
缓慢
变细
无色
NO
3Cu＋8HNO3(稀) ==
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
硝酸与铜反应
Cu+4HNO3(浓) == Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO
硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同。
① 与Cu反应
(2)强氧化性
浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的氧化性，且浓度越大氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。
硝酸的还原产物
浓
稀
极稀
NO2
NO
NH4+
②与Fe、Al反应
加热时：
Al + 6HNO3(浓) == Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
Fe+6HNO3(浓) == Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
(2)强氧化性
浓硝酸可以用铁桶盛放
写出铁与稀硝酸反应的化学方程式
铁粉少量
Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
总：3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
铁粉过量
先：Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
后：Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2
【思考】
C+4HNO3(浓) == 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
S+6HNO3(浓) == H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
③ 与非金属反应
(2)强氧化性
在pH=1 溶液中，能大量共存的离子组是（ ）
A. NH4+、I- 、NO3-、Br-
B. S2-、Na+ 、SO32 - 、NO3-
C. Cu2+、NO3-、Na+ 、Cl-
D. Fe2+ 、K+ 、NO3- 、SO42–
C
在酸性溶液中(H+)，NO3-具有强氧化性，与S2-、SO32- 、I- 、Fe2+、Br- 等不能共存。
【练习】
(1)硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时要注意防护和通风（ ）
(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水（ ）
(3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性（ ）
(4)浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，它们都能使铁、铝钝化（ ）
(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性比浓硝酸强（ ）
【判断正误】
√
×
×
×
√
思考·交流
氨经一系列反应可以得到硝酸，如图所示
1.试写出以下每一步转化的反应方程式。
2.分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。
N2
NH3
NO
NO2
HNO3
O2
O2
H2O
H2
N2发生还原反应
3. 2NO+O2=2NO2
4. 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
(以上反应都是氧化还原反应)
1.
N2+3H2
高温、高压
催化剂
2NH3
2.
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
催化剂
0 -3
NH3发生氧化反应
-3 +2
NO发生氧化反应
+2 +4
NO2既发生氧化反应又发生了还原反应
+4 +5 +2
思考·交流
化学史话
玻尔巧藏金奖章
玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表明他一定要返回祖国的决心，他将诺贝尔金质奖章溶解在浓硝酸和浓盐酸按1：3的体积比配制成的的混和溶液里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。
王水
V(浓HNO3):V(HCl)=1:3
能溶解不溶于硝酸的金、铂
五、酸雨及防治
1. 酸雨的形成
(1)概念:pH<____的降水。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6。
(2)成因:主要是大气中的 与 溶于水形成的。
5.6
SO2
NOx
硫酸型酸雨形成过程
写出图中标号所示的化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
SO3＋H2O == H2SO4
2H2SO3＋O2 == 2H2SO4
SO2+H2O H2SO3
2. 酸雨的类型
硝酸型酸雨的形成过程
写出图中标号所示的化学方程式：
① ；
② 。
2NO＋O2 == 2NO2
3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO
2. 酸雨的类型
3. 酸雨的危害
①直接损伤农作物、破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。
(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
4. 酸雨的防治
【课堂练习】
1.硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是（ ）
A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同
B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成
C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同
D.浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄
C
2.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（ ）
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
D
3.现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
(1)分析数据，回答下列问题：
①雨水样品的pH变化的原因是 、
(用化学方程式表示)。
2H2SO3＋O2==2H2SO4
SO2+H2O H2SO3
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变 ，原因是 (用化学方程式表示)。
小
Cl2＋2H2O＋SO2==H2SO4＋2HCl
或H2SO3＋HClO==H2SO4＋HCl
(2)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是____(填字母)。
①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
C