資源簡介

(共24張PPT)
第二節　氮及其化合物
第4課時 硝酸、酸雨及防治
第五章　化工生產中的重要非金屬元素
學習目標
1. 能運用氧化還原反應知識理解硝酸的氧化性；
2. 結合實驗探究，認識硝酸在相關反應中體現的
不穩定性和強氧化性，知道硝酸是重要的化工原料；
3.了解SO2、NO2對大氣質量的影響，特別是酸雨的成因、
危害及防治措施。
1、N位于第VA族，HNO3中的N為+5價，推測硝酸有什么性質？
2、金屬與硝酸反應的產物有什么規律？
二戰時期 玻爾巧藏金獎章
濃硝酸和濃鹽酸的混合物叫做王水，
能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。
資料卡片 —— 王水
P15
VHNO3:VHCl = 1:3 組成的混合物
記憶方法 ：“三言（鹽）一笑（硝）”
一、硝酸的物理性質
顏色 氣味 揮發性 狀態 沸點 密度
無色
有刺激性氣味
易揮發
液體
83℃
1.5027 g/cm3
① 硝酸能與水任意比互溶
② 常用濃硝酸質量分數為69％
③ 質量分數為95%以上的硝酸為“發煙硝酸”
開瓶瓶口有白霧
發煙硝酸（w >95%）
濃硝酸久置后呈黃色，
為什么？
二、硝酸的化學性質
4HNO3 ======= 4NO2↑+ O2 ↑+ 2H2O
光照/加熱
硝酸保存：棕色的試劑瓶，放置于陰涼處
濃硝酸易分解生成NO2溶于硝酸，使溶液變黃。
不穩定性
——受熱或見光易分解
酸的通性
HNO3 = H+ + NO3-
與指示劑顯色
與金屬反應
與堿反應
與堿性氧化物反應
與弱酸鹽反應
硝酸
能不能生成H2
如 NaOH
H+ + OH- = H2O
如 CuO
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
如 Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
？
使紫色石蕊變紅
在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現象。
向上拉銅絲，終止反應。
【實驗5-8】 銅與硝酸的反應
硝酸濃度 濃硝酸 稀硝酸
實驗現象 反應 、銅絲 ，產生 色氣體，溶液呈 色 反應 、銅絲 ，產生
色氣體，溶液呈 色
濃硝酸的還原產物為 NO2，稀硝酸的還原產物為 NO 。
實驗探究
在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現象。
向上拉銅絲，終止反應。
【實驗5-8】 銅與硝酸的反應
硝酸濃度 濃硝酸 稀硝酸
實驗現象 反應 、銅絲 ，產生 色氣體，溶液呈綠色 反應 、銅絲 ，產生
色氣體，溶液呈藍色
劇烈
變細
紅棕
濃硝酸的還原產物為 NO2，稀硝酸的還原產物為 NO 。
變細
無
緩慢
①與金屬反應
稀或濃硝酸與活潑金屬反應均不生成H2
Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
（除Au和Pt外）
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
體現酸性和氧化性
體現酸性和氧化性
與金屬反應的產物不同：濃HNO3→NO2，稀HNO3→NO
強氧化性
NaOH溶液的作用？
吸收氮的氧化物，防止污染空氣。
2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
請同學們寫出這兩個
反應的離子方程式。
2. 銅投入到稀硫酸中不會溶解，再向溶液中投入KNO3固體，
銅會不會溶解？為什么？
【思考與討論】
能溶解。由方程式：3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
可知，只要溶液中同時有存在H＋和NO3-，銅就會繼續反應而溶解。
1. 若銅與硝酸反應后，硝酸不足而銅剩余。向反應體系中加入稀硫酸， 銅能否繼續溶解？
會溶解。原因同上。
② 濃硝酸鈍化反應
常溫下，鋁、鐵遇濃硝酸鈍化。
鈍化是化學反應
上節課，常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸鈍化。
Fe+6HNO3(濃) = Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
若鐵粉過量，產物有什么不同？？？
加熱時可以反應：
所以，常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸、濃硝酸鈍化。
用鐵罐車/鋁罐車運輸濃硫酸/濃硝酸。
③與非金屬反應
④硝酸還能氧化Fe2+、 Br-、 I- 、S2-、 SO2等具有還原性的化合物。
氧化性：濃HNO3 > 稀HNO3
4HNO3(濃) + C === 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O
△
3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
寫出Fe2+ 與硝酸反應的離子方程式：
特 別 提 醒
硝酸中表現氧化性的是+5價的氮，而不是H+。（濃硫酸、硝酸是氧化性酸）
硝酸無論濃稀，都具有強氧化性。濃度越大，氧化性越強。
一般情況金屬與硝酸反應，濃硝酸被還原成NO2，稀硝酸被還原成NO。
三、工業制硝酸
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
(1) 寫出每一步反應的化學方程式。
(2) 請分析上述反應中的物質類別和氮元素化合價的變化情況，
以及每一步反應中含氮物質發生的是氧化反應還是還原反應。
N2→NH3: ________________________。
NH3→NO: _______________________。
NO→NO2: _______________________。
NO2→HNO3: _______________________。
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
4NH3+5O2 == 4NO+6H2O
催化劑
氮氣發生還原反應
此反應為氨的催化氧化反應。
氨氣發生氧化反應
NO發生氧化反應
NO2既發生氧化反應
也發生還原反應
N2+3H2 2NH3
高溫高壓
催化劑
1、下列關于硝酸的敘述，正確的是（ ）
A．稀硝酸能與Fe發生反應，濃硝酸不能
B．濃硝酸 和稀硝酸都是強氧化劑
C．稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強酸
D．稀硝酸與Cu反應生成NO，濃硝酸與Cu反應只生成NO2
B
2、在pH=1的溶液中，能大量共存的離子組是（ ）
A. NH4+、I- 、NO3-、Br-
B. S2-、Na+ 、SO32 - 、NO3-
C. Cu2+、NO3-、Na+ 、Cl-
D. Fe2+ 、K+ 、NO3- 、SO42–
C
3、下列各反應表現了HNO3的什么性質
④Na2CO3+2HNO3 =
2NaNO3+CO2↑+H2O　　　　　　
①NaNO3(s)+H2SO4(濃)===
微熱
NaHSO4+HNO3↑
②3Cu+8HNO3(稀) ==
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　　　　　　　　　　　
③C+4HNO3(濃)==
△
4NO2↑+CO2↑+2H2O　　　　　　　　
2H2O+4NO2↑+O2↑
⑤4HNO3==
△
揮發性
強氧化性、酸性
強氧化性　
強酸性　
不穩定性
4、在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質，銅粉溶解的是（　　）
① FeCl3　 ② Fe2O3　 ③ Cu(NO3) 2　 ④ KNO3
A．只有①或②
B．只有②或④
C．只有①或②或③
D．①②③④中任意一種
D
5、下述實驗中均有紅棕色氣體產生,對比分析所得結論不正確的是 (　　)
D
① ② ③
A.（已知玻璃不與硝酸反應）由①中的紅棕色氣體，推斷產生的氣體一定是混合氣體
B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發生了反應
C.由③說明濃硝酸具有揮發性，生成的紅棕色氣體為還原產物
D.③的氣體產物中檢測出CO2，說明木炭一定與濃硝酸發生了反應
主要是大氣中SO2、NOx 溶于雨水形成的。
硫酸型：
硝酸型：
四、酸雨
成 因
酸雨：主要指 pH < 5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
類 型
汽車尾氣以及硝酸工業廢氣等
煤、石油等化石燃料的燃燒和
某些含硫的金屬礦物的冶煉
危 害
酸雨：主要指 pH < 5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
飲用酸化的地下水危害人類
腐蝕建筑物和工業設備
破壞土壤成分使農作物減產甚至死亡
損壞植物葉面導致森林死亡
破壞露天文物古跡
使湖泊中魚蝦死亡
防 治
(1)對含有硫的煤、石油和金屬礦物進行脫硫處理；
(2)加強工廠廢氣的回收處理；
(3)種植能夠吸收SO2的有關樹木等；
(4)改進汽車尾氣的處理技術，控制尾氣排放；
(5)調整能源結構，積極開發新能源；
課堂小結

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