資源簡介

(共16張PPT)
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3課時 硝酸
玻爾巧藏諾貝爾金質獎章
濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1:3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。
記憶方法 ：王水：“三言（鹽）一笑（硝）”
資料卡片——王水
顏色 氣味 狀態 溶解性 揮發性
無色 刺激性 液體 與H2O以任意比互溶 易揮發，在空氣中形成白霧
任務一 硝酸的物理性質
HNO3蒸氣與空氣中的水蒸氣結合成的硝酸小液滴
【知識延伸】質量分數為68%的硝酸為濃硝酸，質量分數為98%以上的硝酸為“發煙硝酸”。
【注意】硝酸具有腐蝕性和揮發性，使用時須注意防護和通風。
吸入硝酸酸霧會腐蝕呼吸道，嚴重會引起急性中毒！
任務二 硝酸的化學性質
(1)不穩定性
保存在棕色帶有玻璃塞的細口試劑瓶中，置于冷暗處。
HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。
問題1：市售濃硝酸為什么呈黃色？
問題2：濃硝酸如何保存？
剛倒出來
久置后
濃硝酸
濃硝酸
(2)酸的通性
一元強酸：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
稀硝酸使藍色石蕊溶液變為紅色
濃硝酸使藍色石蕊溶液先變紅后褪色
不生成H2
如NaOH
H+ + OH- = H2O
如Na2O
2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O
如Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
任務二 硝酸的化學性質
(3)強氧化性
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。
稀硝酸 濃硝酸
實驗 現象 反應緩慢,有少量氣泡產生,__________,試管口有紅棕色氣體產生 反應劇烈,有__________產生,__________,液面上有________氣體產生
實驗 結論 銅與稀硝酸常溫下緩慢反應生成_____氣體 銅與濃硝酸常溫下劇烈反應生成_____氣體
溶液變藍
大量氣泡
溶液變藍
紅棕色
NO
NO2
任務二 硝酸的化學性質
(3)強氧化性
Cu＋4HNO3(濃) == Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
注：NO2溶解在溶液中呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，根據光學原理，藍色和黃色的混合色為綠色。
常溫下:濃硝酸能使Fe、Al發生鈍化
加熱時：
Al + 6HNO3(濃) = Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
Fe+6HNO3(濃) = Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C+4HNO3（濃）= 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
② 與非金屬反應
① 與金屬反應
③ 與還原性物質H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO反應
任務二 硝酸的化學性質
H2SO4 HNO3
與Cu反應
鈍化現象
與C反應
吸水性 脫水性
Cu+2H2SO4（ 濃）=
CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O
△
濃H2SO4使Fe、Al 鈍化
濃HNO3 使Fe、Al 鈍化
Cu + 4HNO3(濃）=
Cu(NO3)2+ 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
2H2SO4（濃）+ C = CO2 ↑ + 2H2O + 2SO2 ↑
△
4HNO3（濃）+ C = CO2 ↑ + 4NO2 ↑ + 2H2O
△
濃H2SO4有
無
任務二 硝酸的化學性質
任務三 硝酸的用途與制備
硝化纖維塑料
氮肥
硝酸甘油用于治療冠心病
化肥、農藥、炸藥、染料、醫藥、化學試劑等。
炸藥
染料
1.硝酸的用途
1)實驗室制法
NaNO3 +H2SO4(濃) NaHSO4 + HNO3 ↑
△
2)工業制法
氮氣發生還原反應
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
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
高溫高壓
催化劑
N2→NH3:
NH3→NO:
NO→NO2:
NO2→HNO3:
任務三 硝酸的用途與制備
2.硝酸的制備
課堂練習
氮及其化合物的轉化關系如圖所示。
則下列說法不正確的是
A．路線①②③是工業生產硝酸的主要途徑
B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑
C．上述所有標號的反應都是氧化還原反應
D．氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應生成NO2
D
課堂練習
依據下圖中氮元素及其化合物的轉化關系，判斷下列說法中不正確的是
A．X是N2O5
B．可用排空氣法收集NO氣體
C．工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸
D．從原理上看，NH3可與NO2反應實現NH3→N2的轉化
B
課堂練習
將32 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。請回答下列問題：
（1）NO的體積為_______ L，NO2的體積為_______ L。
（2）參加反應的HNO3的物質的量是___________。
（3）待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為_________ mol·L－1。
（1）5.6 5.6 （2）1.5 （3）
任務四 酸雨及防治
1.酸雨的形成及分類
硫酸型酸雨：
煤、石油等化石燃料的燃燒和某些含硫的金屬礦物的冶煉
硝酸型酸雨：
汽車尾氣以及硝酸工業廢氣等
酸雨的PH值小于5.6
正常雨水的PH=5.6，是因為溶有CO2
任務四 酸雨及防治
2.酸雨的危害
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
任務四 酸雨及防治
3.酸雨的防治
①積極開發新能源
②對煤（其中含硫為0.3%-5%)進行處理，如在煤中加入適量的石灰石（脫硫）、對排放的煙進行處理等
③種植能夠吸收SO2的有關樹木(如臭椿、垂柳、柳杉）等
④加強工廠廢氣的回收處理
⑤改進汽車尾氣的處理技術，控制尾氣排放

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