資源簡介

(共29張PPT)
第五章
第二節 氮及其化合物
第3課時 硝酸和酸雨的防治
化工生產中的重要非金屬元素
PART 01
硝酸
01
硝酸
思考：硝酸泄漏會造成哪些嚴重的后果？消防員在處理泄漏的硝酸時主要的操作是什么？為什么要這樣做？
01
硝酸
一、硝酸的物理性質
純硝酸為無色、有刺激性氣味的液體，沸點低（83℃），易揮發，密度大于水，與水任意比互溶，在空氣中遇水蒸氣呈“白霧”狀，質量分數為98%以上的濃硝酸稱為“發煙硝酸”。
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
1.酸的通性
硝酸為強酸，具有酸的通性。
特殊：①硝酸與金屬反應不生成氫氣
②濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅后褪色
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
2.不穩定性
硝酸不穩定，見光或受熱易發生分解：
4HNO3 ═════ 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照或加熱
①久置的濃硝酸會變黃，是因為分解的NO2溶解在硝酸中。
②實驗室里的濃硝酸要用棕色試劑瓶避光保存在陰涼處。
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
3.強氧化性
硝酸中的＋5價氮元素具有很強的得電子能力。濃硝酸和稀硝酸都具有很強的氧化性，且濃度越大氧化性越強。
硝酸的強氧化性使其能和絕大多數的金屬單質發生反應(Pt、Au除外)。
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
3.強氧化性
銅與濃硝酸、稀硝酸反應對比 試劑 現象 化學方程式
銅與 濃硝酸
銅與 稀硝酸
反應劇烈，銅絲不斷溶解，產生紅棕色氣體，溶液變為綠色
反應較緩慢，銅絲逐漸變細，產生無色氣體，遇空氣變為紅棕色，溶液變為藍色
Cu+4HNO3══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
3.強氧化性
與濃硫酸一樣，濃硝酸在常溫下也能使鐵、鋁發生鈍化。加熱時劇烈反應。
Fe+6HNO3══Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
3.強氧化性
鐵與稀硝酸反應，生成硝酸鐵、NO及水。
Fe+4HNO3══Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
思考：若過量的鐵與稀硝酸反應，反應情況一樣嗎？
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
3.強氧化性
過量鐵與稀硝酸反應，硝酸先將鐵氧化為Fe3+，當硝酸消耗完，過量的鐵將Fe3+還原成Fe2+，總反應為：
3Fe+8HNO3══3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
3.強氧化性
濃硝酸還能與C、S等非金屬單質反應，生成最高價氧化物或最高價含氧酸。
C + 4HNO3 ══ CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
S + 6HNO3 ══ H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
△
△
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
②硝酸的還原產物有多種可能性，可能是氮的氧化物、氮氣、銨根離子。高中階段，一般認為濃硝酸的還原產物為NO2，稀硝酸的還原產物為NO，若題目有說明，則以說明為準。
有關硝酸強氧化性的注意事項：
①硝酸根離子在酸性環境下即有強氧化性，在溶液中與還原性離子不能大量共存。
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
王水，又稱王酸、硝基鹽酸，是一種腐蝕性非常強、冒黃色霧的液體，是濃鹽酸（HCl）和濃硝酸（HNO ）按體積比為3:1組成的混合物。它是少數幾種能夠溶解金的液體之一，它名字正是由于它的腐蝕性之強而來。
01
硝酸
二、硝酸的化學性質
4.硝酸的工業制備
PART 02
酸雨及其防治
02
酸雨及其防治
一、酸雨的形成
1.定義
酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，分為硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。
2.成因
化石燃料燃燒
金屬礦物冶煉
SO2
H2SO3
H2SO4
機動車發動機內高溫
NOX
HNO3
02
酸雨及其防治
二、酸雨的危害及防治
1.危害
①直接損傷農作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、橋梁、工業設備、運輸工具和電纜的腐蝕。
③導致地下水中重金屬元素含量增加，污染水源，危害人體健康。
02
酸雨及其防治
二、酸雨的危害及防治
1.危害
02
酸雨及其防治
二、酸雨的危害及防治
2.防治
①消除污染源，改變能源結構，開發利用清潔能源，如太陽能、風能、氫能等。
②對酸性物質的排放加以控制，如燃料脫硫處理，廢氣中二氧化硫回收利用、控制汽車尾氣排放等。
③健全法律法規，嚴格規定污染物的排放標準，提高環境保護意識。
PART 03
硝酸與金屬反應的計算
03
硝酸與金屬反應的計算
一、基本方法——守恒法
1.得失電子守恒
硝酸與金屬發生的是氧化還原反應，反應中，金屬原子失去的電子總數等于氮原子得到的電子總數。
2.原子守恒(氮原子)
硝酸與金屬反應時，既表現氧化性，又表現酸性。參加反應的硝酸，一部分轉化成還原產物，一部分仍以NO3-的形式存在于溶液中。溶液中剩余的NO3-與還原產物中N元素的總物質的量等于起始硝酸的物質的量。
03
硝酸與金屬反應的計算
一、基本方法——守恒法
例1.取12.6g鎂、鋁合金加入到800mL硝酸溶液中，恰好完全反應，產生標準狀況下的NO氣體8.96L，求
①合金中鎂、鋁的質量；
②硝酸的物質的量濃度。
①鎂7.2g，鋁5.4g
②2mol/L
03
硝酸與金屬反應的計算
一、基本方法——守恒法
例2.足量銅與一定量的濃硝酸反應,得到硝酸銅溶液和NO2、NO的混合氣體2.24L（標準狀況）,這些氣體與一定體積O2（標準狀況）混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入4mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是50mL,下列說法正確的是（ ）
A．參加反應的硝酸是0.4mol
B．消耗氧氣的體積為1.68 L
C．此反應過程中轉移的電子為0.3 mol
D．混合氣體中含NO21.12 L
D
03
硝酸與金屬反應的計算
一、基本方法——守恒法
例3.取xg銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應過程中硝酸被還原只產生8960mL的NO2氣體和672mLN2O4的氣體（都已折算到標準狀態），在反應后的溶液中加足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質量為17.02g。則x等于（ ）
A．8.64g B．9.00g C．9.20g D．9.44g
C
03
硝酸與金屬反應的計算
一、基本方法——守恒法
例4.向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 2 mol·L-1的HNO3溶液，反應完成后生成1.12 L(標準狀況)NO氣體，再向反應后溶液中加入1 mol·L-1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液體積最少是（ ）
A．450 mL B．500 mL C．400 mL D．不能確定
A
03
硝酸與金屬反應的計算
二、有關混酸的計算
硝酸與金屬反應時，有部分硝酸表現酸性，為節省成本，在工業生產時經常使用硝酸和硫酸的混酸。
例5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物質的量濃度分別是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應結束后，可產生標準狀況下的氣體多少升？
用離子方程式進行計算
0.672L
PART 03
課堂總結
03
課堂總結
這堂課學到了什么？
①硝酸的性質。
②酸雨及其防治。
③硝酸與金屬反應的相關計算。

展開更多......

收起↑