資源簡介

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第五章 化工生產中的
重要非金屬元素
第二節 氮及其化合物
第三課時 硝酸 酸雨及防治
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
鉑金飾品以其所代表著“永恒”的含義，受到大多數人的喜愛。但鉑金真的是永恒的嗎？
否，王水能很輕易的將鉑金溶解，而王水的主要成分之一是硝酸。
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
資料卡片
能使不溶于硝酸的金屬如 金、鉑 等溶解。
濃硝酸 和 濃鹽酸 按體積比為 1∶3
混合得到的混合物。
王 水
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
1. 硝酸的物理性質
一、硝酸
硝酸是無色液體，但久置的濃硝酸為什么會顯黃色？
剛倒出來
久置后
⑴純硝酸是無色、易揮發、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沸點低：83℃；
⑸常用濃硝酸的濃度為69％。
開瓶瓶口有白霧
發煙硝酸（W>98%）
參與化學反應溫度不宜過高
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
一、硝酸
運輸硝酸的鋁槽車發生泄漏事故，造成大量紅棕色煙霧，現場可聞到刺鼻的氣味。消防人員運來純堿進行處理，以便防止其擴散并污染黃河。
問題1：為什么現場有大量紅棕色的煙霧？
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（1）硝酸的不穩定性
濃硝酸見光或受熱發生分解，化學方程式為：_______________________________。
硝酸分解產生的NO2又溶于硝酸，可能導致濃硝酸呈黃色
實驗室應該如何保存濃硝酸？
棕色試劑瓶，并放置在陰涼處
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
從物質分類和化合價的角度預測硝酸的性質
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
一、硝酸
運輸硝酸的鋁槽車發生泄漏事故，造成大量紅棕色煙霧，現場可聞到刺鼻的氣味。消防人員運來純堿進行處理，以便防止其擴散并污染黃河。
問題2：為什么可以用純堿處理泄漏出來的硝酸？
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（2）酸性
HNO3=H++NO3-
①與指示劑反應:
稀硝酸使石蕊溶液由紫色變為紅色,濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅(酸性)后褪色(強氧化性)
②與堿反應:
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O
③與堿性氧化物反應:
CuO+HNO3=Cu(NO3)2+H2O
④與弱酸鹽反應:
CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（3）強氧化性
稀硝酸和濃硝酸都有強氧化性
由于HNO3中的N +5價，處在最高價，故硝酸具有較強的得電子能力……
且濃度越大氧化性越強：濃HNO3>稀HNO3
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（3）強氧化性—與非活潑金屬（Cu）反應
【實驗5-8】 如圖所示，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。
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（3）強氧化性—與非活潑金屬（Cu）反應
硝酸濃度 實驗現象 實驗結論
濃硝酸 反應 、銅絲 ，產生 色氣體，溶液呈綠色 銅與濃硝酸反應生成 ，
化學方程式：_________________
________________________
劇烈
變細
紅棕
NO2
Cu＋4HNO3(濃)===
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
稀硝酸 反應 、銅絲 ，產生 氣體，溶液呈藍色 銅與稀硝酸反應生成 ，
化學方程式：________________________
________________________
緩慢
變細
無色
NO
3Cu＋8HNO3(稀)===
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
濃硝酸的還原產物為 NO2，稀硝酸的還原產物為 NO 。
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
一、硝酸
運輸硝酸的鋁槽車發生泄漏事故，造成大量紅棕色煙霧，現場可聞到刺鼻的氣味。消防人員運來純堿進行處理，以便防止其擴散并污染黃河。
問題3：為什么可以用鋁槽車運輸濃硝酸？
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（3）強氧化性—與活潑金屬（Fe、Al）反應
①常溫下， Fe、Al與濃H2SO4或濃HNO3反應，生成了致密的氧化膜，阻止酸與內層金屬進一步反應，從而保護了金屬，這個過程叫做“鈍化”。
②加熱下，濃硝酸與較活潑金屬 ( Fe、Al ) 直接反應
Al + 6HNO3(濃) Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Fe + 6HNO3(濃) Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
試著寫出少量/過量Fe粉分別于稀硝酸反應的方程式。
Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
2. 硝酸的化學性質
一、硝酸
（3）強氧化性—與非金屬（C、S）反應
① 木炭與濃硝酸：C＋4HNO3(濃) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
② 硫與濃硝酸：S + 6HNO3(濃) H2SO4+ 6NO2↑+2H2O
硝酸具有強氧化性，試寫出濃硝酸與C、S的反應
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
3. 硝酸的工業制法
一、硝酸
小楊老師 15521324728
微信公眾號：楊sir化學
N2
NH3
H2
O2
O2
H2O
HNO3
NO
NO2
為了吸收更充分，往往同時通入O2
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
二、酸雨及防治
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
二、酸雨及防治
SO2、NOx 的主要來源
汽車的尾氣。
煤、石油和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉。
SO2、NOx的危害:
SO2與NOx會引起呼吸道疾病，嚴重時會使人死亡。溶于水形成酸雨；
SO2：
NOx：
酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，主要含有硫酸和硝酸
成因：主要是大氣中的 SO2 與 NOx 溶于雨水形成的
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
二、酸雨及防治
類型：
硫酸型：
硝酸型：
途徑1
途徑2
2SO2+O2 2SO3
△
催化劑
SO3+H2O===H2SO4
NO
HNO3
N2
NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2NO+O2 ==2NO2
放電
N2+O2=== 2NO
5.2.3硝酸 酸雨及防治二、酸雨及防治酸雨的危害
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
二、酸雨及防治
酸雨的防治
(1) 調整能源結構，積極開發新能源
(2) 對煤進行處理，如選洗加工、綜合開發、在
煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理等
(3) 改進汽車尾氣的處理技術，控制尾氣排放
(4) 加強工廠廢氣的回收處理，充分利用原料
(5) 種植能夠吸收 SO2 的有關樹木
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
相關鏈接
常見的環境污染
環境污染 形成原因 主要危害
溫室效應 大氣中CO2含量不斷增加 全球變暖，冰川融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蝕建筑物
光化學煙霧 氮氧化物和碳氫化合物的排放 危害人體健康和植物生長
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烴的排放 地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇
5.2.3 硝酸 酸雨及防治
赤潮和水華 含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放 使藻類過度繁殖，水質惡化，發生在海水中為赤潮，淡水中為水華
白色污染 聚乙烯塑料的大量使用、任意丟棄 破壞土壤結構和生態環境
相關鏈接
【例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，而濃硝酸與Cu反應只生成NO2
B
題型一：硝酸的性質
【變1-1】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
題型一：硝酸的性質
【變2-1】將22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說法正確的是（　　）
A．反應后生成的鹽只有Fe(NO3) 3
B．反應后生成的鹽只有Fe(NO3) 2
C．反應后生成的鹽為Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3，其物質的量之比為1∶3
D．反應后生成的鹽為Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3，其物質的量之比為3∶1
D
題型二：硝酸的計算
【變2-3】某濃度稀HNO3與金屬M反應時，能得到+2價硝酸鹽，反應時M與HNO3的物質的量之比為5 ∶12，則反應時HNO3的還原產物是 （ ）
A．NH4NO3 B．N2 C．N2O D．NO
B
題型二：硝酸的相關計算
【例6】煙氣脫硝(將NOx轉化成無害物質)是工業廢氣處理中的重要工藝。相對傳統的處理工藝，活性炭吸附脫硝法具有工藝過程無二次污染、氮資源和脫硝劑可循環利用等優點。回答下列問題。
（1）活性炭吸附脫硝法的工藝流程如圖所示。
該流程中活性炭的作用是____________，若入口煙氣中NOx以NO形式參加反應，則相應的化學方程式為____________________________________。
題型三：酸雨的形成與防治
催化劑
（2）某同學選擇如下裝置(省略夾持儀器)對該方法進行模擬實驗：
①實驗前，按h→j，i→k的順序連接儀器，檢查裝置__________。按h→j而不是h→k連接儀器的原因是____________________________________________________________。
②先通入空氣，再打開A、B中分液漏斗的活塞，觀察到B中出現紅棕色氣體，此時，所獲得的氮氧化物中一定含有______氣體。
③裝置 F 除了能用于判斷氣體流速和脫硝效果外，還可用于__________。
題型三：酸雨的形成與防治
氣密性
氨氣密度較小，可使反應氣體混合均勻，提高原料利用率
NO2
尾氣吸收

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