資源簡介

(共45張PPT)
一、氮?dú)?br/>2、物理性質(zhì)：
顏色 氣味 狀態(tài) 密度 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 溶解度
無色 無味 氣態(tài) 1.25 g·L-1 -210 ℃ -196 ℃ 難溶于水
1、氮元素在自然界的存在形式：
氮元素存在于_________、 _________、 _________和_______________。
空氣
土壤
海洋
動植物體內(nèi)
一、氮?dú)?br/>氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但高溫、高壓、催化劑或者放電等條件下，可以和某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
氧化性
氧化性
N2 + O2 2NO
N2 + 3H2 2NH3
還原性
N2 + 3Mg Mg3N2
3、化學(xué)性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)探究
【實(shí)驗(yàn)5-1】
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
結(jié)論：在一定條件下，NO 與 NO2 可以相互轉(zhuǎn)化。
現(xiàn)象一：無色氣體變紅棕色 NO → NO2
現(xiàn)象二：紅棕色變?yōu)闊o色 NO2 → NO
(工業(yè)制取硝酸)
如圖5-10所示，在一支50 mL 的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL 水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀察現(xiàn)象。打開彈簧夾，快速吸入10 mL 空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象。振蕩注射器，再觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)5-5發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果將注射器中的 NO 充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？
+ O2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
思考與討論
NO NO2
顏色 無色 紅棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 難溶于水 易溶于水
與O2或 與H2O反應(yīng) 2NO＋O2=2NO2 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
收集方法 排水法 向上排空氣法
與人體、 環(huán)境的關(guān)系 ①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒；②形成酸雨、光化學(xué)煙霧 形成酸雨、光化學(xué)煙霧
NO和NO2的性質(zhì)比較
A、通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定，所以N2可在電焊時作保護(hù)氣
B、反應(yīng)N2＋O2 2NO是汽車尾氣造成污染的主要原因之一
C、N2的質(zhì)量約占空氣總質(zhì)量的4/5
D、在反應(yīng)3Mg＋N2 Mg3N2中，N2作氧化劑
高溫
點(diǎn)燃
練習(xí)1、下列關(guān)于N2的說法錯誤的是(　 　)
C
練習(xí)2、下列反應(yīng)屬于氮的固定的是(　　)
① N2和H2在一定條件下合成NH3　
② NO2和H2O反應(yīng)生成HNO3和NO　
③ Mg在N2中燃燒生成Mg3N2　
④ NO被空氣氧化為NO2
A、①②　　　　　B、②③ C、①③ D、①④
C
練習(xí)3、下列關(guān)于N2 的敘述錯誤的是（ ）
A、N2 既可作氧化劑又可作還原劑
B、在雷雨天，空氣中的N2 與O2 可反應(yīng)生成NO
C、氮的固定是將N2 轉(zhuǎn)化成含氮的化合物
D、1 mol N2 可與3 mol H2 完全反應(yīng)生成2 mol NH3
D
⑴純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性
氣味的液體。
⑵能以任意比溶于水；
⑶密度比水大；
⑷沸點(diǎn)低：83℃；
⑸常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69％以上，
98％的濃硝酸叫作“發(fā)煙硝酸”。
四、硝酸 物理性質(zhì)
二、化學(xué)性質(zhì)
HNO3 = H+ + NO3-
1.具有酸的通性:
使指示劑變色：
與堿發(fā)生中和反應(yīng)：
稀硝酸使紫色石蕊試液變紅
HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O
與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣：
與堿性氧化物反應(yīng)：
與某些鹽反應(yīng)：
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
與鋅反應(yīng)生成紅棕色氣體
2、硝酸的不穩(wěn)定性：
久置濃硝酸為什么呈黃色？
久置硝酸分解
產(chǎn)生的NO2溶于溶液
中,使得溶液變黃！
硝酸應(yīng)如何保存？
密封于
棕色瓶中,并放在
陰暗處！
4HNO3 O2↑ +2H2O + 4NO2↑
△
或光照
一般而言，硝酸越濃，越不穩(wěn)定。
由于HNO3中得N處在最高價，故硝酸
具有較強(qiáng)的得電子能力……
觀察一瓶
久置濃硝酸的
顏色，并思考
變色原因。
觀 察
久置的濃硝酸呈黃色是有NO2生成，那么硝酸的分解產(chǎn)物還應(yīng)有什么物質(zhì)生成？
+5
+4
HNO3 NO2
故氧元素的化合價必然升高，有O2 生成.
4HNO3 2H2O + 4NO2 + O2
△
或光照
氮元素化合價降低,氫元素已處最高價，不可能再升高.
濃硝酸與銅的反應(yīng)
a、錐形瓶和導(dǎo)管內(nèi)充滿紅棕色氣體
b、溶液由無色變?yōu)榫G色。
c、銅溶解，常溫下反應(yīng)劇烈。
3、硝酸具有強(qiáng)氧化性
【探究實(shí)驗(yàn)】
現(xiàn)象：
Cu + 4H+ +2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1）硝酸能與大部分金屬反應(yīng):
3Cu + 8H+ + 2NO3-(稀) = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
也包括硝酸鹽和酸的組合與銅反應(yīng)。
反應(yīng)較緩慢，產(chǎn)生無色氣體，逸至試管口變?yōu)榧t棕色， 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)綠色。
結(jié)論：
硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能氧化不活潑金屬。
注意:NO3-/H+也有強(qiáng)氧化性
硝酸具有強(qiáng)的氧化性，幾乎可以使所有金屬（金、鉑 除外）氧化而生成硝酸鹽。
⑴ 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化
注
意
⑵ 硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣
⑶ 氧化性：濃硝酸>稀硝酸（均比濃硫酸強(qiáng)）
⑷ 一般情況下：濃硝酸被還原為NO2
稀硝酸被還原為NO
練習(xí)
寫出濃硝酸與銀反應(yīng)的化學(xué)方程式
Ag + 2HNO3 (濃) = AgNO3 + NO2 + H2O
練習(xí)題：
1.在濃硝酸中放入銅片：
(1)開始反應(yīng)的化學(xué)方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時的反應(yīng)方程式為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因用離子方程式可表示為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
Cu+4HNO3(濃)
=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H+＋2NO3- = 3Cu2+ +2NO↑+4H2O
硝酸的強(qiáng)氧化性
3體積濃鹽酸與1體積濃硝酸的混合物叫做王水，它的氧化能力更強(qiáng)，能溶解 金（Au）和 鉑（Pt）。
濃鹽酸：濃硝酸 = 3:1
思考題：
若將SO2通入Ba(NO3)2溶液，會有何現(xiàn)象發(fā)生？并解釋其原因。
硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能使許多非金屬（如碳、硫、磷），某些有機(jī)物及還原劑（如H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO3等）氧化。
4HNO3 + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O
練習(xí)
寫出濃硝酸與硫反應(yīng)的化學(xué)方程式
6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
思考：為什么不生成二氧化硫或亞硫酸？
硝酸能把二氧化硫或亞硫酸繼續(xù)氧化
2）與非金屬反應(yīng)
NO3-很穩(wěn)定，在中性和堿性溶液中幾乎與所有的離子能共存，但在酸性溶液中,NO3-/H+
具有了強(qiáng)氧化性，與Fe2+、SO32-等不能共存!
例:Fe(NO3)2能在溶液中穩(wěn)定存在,但如果在
溶液中加入鹽酸,溶液將由淺綠色變?yōu)樽?br/>黃色.這說明Fe2+被NO3-/H+氧化成了Fe3+.
3） 氧化其它還原性化合物：
硝酸與Fe2+ 、S2-、I-、Br -、SO32-
還原性的物質(zhì)不能與硝酸共存！
例:Fe2+
HNO3
Fe3+
SO32-
HNO3
SO42-
課堂練習(xí)
1.填空
稀硝酸能使紫色石蕊試液變紅
熱的濃硝酸使紅熱的碳燃燒
久置的濃硝酸呈黃色
事實(shí)
化學(xué)方程式
性質(zhì)
酸的通性
不穩(wěn)定性
強(qiáng)氧化性
4HNO3 2H2O + 4NO2↑
+ O2↑
△
光照
C+4HNO3 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
3.下列關(guān)于硝酸正確的是( )
A.稀硝酸能與Fe發(fā)生反應(yīng),濃硝酸不能
B.濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑
C.稀硝酸是弱酸,濃硝酸是強(qiáng)酸
D. 稀硝酸與Cu反應(yīng),生成NO2,而濃硝酸
與Cu反應(yīng)只生成NO,稀硝酸得電子
更多,故稀硝酸氧化性大于濃硝酸
課堂練習(xí)
2.常溫下能用鋁制容器盛放的是( )
A.濃鹽酸 B.濃硝酸
C.濃硫酸 D.稀硝酸
BC
B
五、硝酸鹽的性質(zhì)
1、物理性質(zhì)：一般為無色易溶于水的晶體。
2、受熱易分解，分解的一般規(guī)律為：
a.金屬活動順序表中，從K到Na對應(yīng)的硝酸鹽受熱分解生成亞硝酸鹽和O2；
b.金屬活動順序表中，從Mg到Cu對應(yīng)的硝酸鹽受熱分解生成金屬氧化物、NO2和O2；
c.金屬活動順序表中，Cu以后的金屬對應(yīng)的硝酸鹽受熱分解生成金屬單質(zhì)、NO2和O2。
3、在加熱或酸性條件下表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性;
4、保存：硝酸鹽為易爆物，應(yīng)低溫、避光保存。
六、NO3-的檢驗(yàn)
試樣
是否產(chǎn)生紅棕色氣體
Cu+濃H2SO4
NaNO3+H2SO4(濃)===NaHSO4+HNO3
Cu+4HNO3(濃) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1.下列對硝酸的認(rèn)識,不正確的是( )
A.濃硝酸和稀硝酸都有強(qiáng)氧化性
B.銅與硝酸反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
C.金屬與硝酸反應(yīng)不一定產(chǎn)生氫氣
D.可用鐵或鋁制品盛放冷的濃硝酸
BC
2.下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述，正確的是( )
A.常溫下都用銅容器貯存
B.露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕
C.常溫下都能與銅較快反應(yīng)
D.露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度都降低
D
3.在某稀溶液中含有1mol KNO3和4mol H2SO4,向其中加入1.5mol銅粉,充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為( )
A.11.2L B. 22.4L
C. 33.6L D. 22.4L~33.6L
B
4.在鐵與銅的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反應(yīng)后剩余金屬m1g,再向其中加入一定量的稀H2SO4,充分震蕩后,剩余金屬m2g,則m1與m2之間的關(guān)系是( )
A. m1一定大于m2 B. m1一定等于m2
C. m1可能大于m2 D. m1可能等于m2
A
怎樣以空氣和水等為原料制備硝酸銨
答案　　
　　
分析：有關(guān)物質(zhì)的制備，可用遞推法分析:　　
想一想
5.3.2g銅與過量硝酸（8mol·L-1，30mL）充分反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物為NO2和NO，
反應(yīng)后溶液中含amolH+，則此時溶液中所含NO3-的物質(zhì)的量是 ( )
A.0.2+a B.0.1+a C.0.05+a D.a
B
38.4mg銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體22.4mL (標(biāo)況)，反應(yīng)中消耗的硝酸的物質(zhì)的量為（ ）
A. 1.0 ×10-3mol B. 1.6 × 10-3mol
C. 2.2 × 10-3mol D. 2.4 × 10-3mol
練習(xí)題
解法一、
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
64mg 44.8mL
Xmg ymL
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
192mg 44.8mL
(38.4-x)mg (22.4-y)mL
64:44.8=x:y
192:44.8=(38.4-x):(22.4-y)
從而求得參加反應(yīng)的硝酸為2.2×10-3mol
解得 x=28.8
y=20.16
解法二、
根據(jù)氮元素守恒可得
n(HNO3)= n(Cu) ×2 + n(氣體)
=﹛(38.4×10-3) ÷64 ﹜×2mol
+ 1 ×10-3mol
= 2.2 ×10-3mol
7.某單質(zhì)與過量濃硝酸反應(yīng)，若參加反應(yīng)的單質(zhì)與硝酸的物質(zhì)的量之比為1:4，則該元素在反應(yīng)中所表現(xiàn)的化合價可能是 ( )
A. +1 B. +2 C.+ 3 D. +4
提示：1.濃硝酸可氧化金屬單質(zhì)，也可氧化非金屬單質(zhì)
2.金屬單質(zhì)被氧化成硝酸鹽，非金屬被氧化成最高價含氧酸
解: (1)若為金屬單質(zhì)，設(shè)其化合價升為+a價
M ～ M(NO3)a+(4-a)NO2
1×a =(4-a) ×1
a=2
(2)若為非金屬單質(zhì)，設(shè)其化合價升為+a價
M ～ 4NO2
1×a =4 ×1
a=4
解: (1)若為金屬單質(zhì)，設(shè)其化合價升為+a價
M ～ M(NO3)a+(4-a)NO2
1×a =(4-a) ×1
a=2
(2)若為非金屬單質(zhì)，設(shè)其化合價升為+a價
M ～ 4NO2
1×a =4 ×1
a=4
1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大氣污染物。
2、污染物的來源：酸雨形成的主要原因
（1）SO2主要來自于化石燃料（如煤與石油）的燃燒、含硫金屬的冶煉以及制造硫酸、磷肥等產(chǎn)生的廢氣。
（2）NO2主要來自于汽車尾氣。
SO2、NO2對大氣的污染：
五：酸雨及防治
3、酸雨的形成
NO2、SO2與水反應(yīng)造成的
硝酸酸雨：
酸雨：指pH小于5.6的降水。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
硫酸酸雨：
或：SO2 + H2O
H2SO3
SO3 + H2O＝H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
催化劑
△
2H2SO3 + O2 ＝ 2H2SO4
催化劑
2、大氣污染的危害：
①危害人體健康
②酸雨破壞農(nóng)作物、森林，土壤酸化，腐蝕建筑等
3、保護(hù)環(huán)境，整治污染
防治酸雨的措施
①調(diào)整、發(fā)展、優(yōu)化、提高，
減少污染物
②嚴(yán)格控制污染物的排放量
③研究開發(fā)新技術(shù)
1.“酸雨”的形成主要是由于（ ）
A.森林遭亂砍濫伐，破壞生態(tài)平衡
B.工業(yè)上大量燃燒含硫燃料
C.大氣中CO2的含量增多
D.汽車排出大量尾氣
2.下列污染現(xiàn)象主要與SO2有關(guān)的是（ ）
A．臭氧層空洞 B．酸雨
C．光化學(xué)煙霧 D．溫室效應(yīng)
B
B
3.現(xiàn)有以下幾種措施：① 對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行除硫處理，② 少用原煤做燃料，③ 煤燃燒時鼓入足量空氣，④ 開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是（ ）
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
4.下列污染現(xiàn)象主要與NO2有關(guān)的是( )
A．臭氧層空洞 B．水體富營養(yǎng)化
C．光化學(xué)煙霧 D．溫室效應(yīng)
C
C

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