高中化学 第五章第二节 第三课时 硝酸教案 新人教版第二册Word格式.docx
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由
浓硝酸和
浓盐酸组成的混合物,体积比为
1∶3。
能使不溶于硝酸的金属如
金、
铂等溶解。
6.硝酸的用途
是制炸药、染料、塑料的原料,也是化学实验室的必备试剂。
酸雨及防治
1.SO2与NO2的主要来源
(1)SO2:
主要来源于
煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。
(2)NO2:
主要来自于汽车尾气。
2.危害
(1)引起大气污染,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成
酸雨。
3.酸雨
(1)概念:
pH<
5.6的降雨。
(2)成因:
二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成的。
(3)危害
①直接破坏农作物、森林、草原,使
土壤、湖泊酸化。
②加速
建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
分析铜与浓硝酸、稀硝酸的反应,思考硝酸的浓度对还原产物有何影响?
提示:
反应中,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,一般地硝酸的浓度越低,还原产物的价态越低。
课堂互动探究
知识点一 硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
挥发性
无色
液态
刺激性气味
易溶于水
有挥发性
硝酸浓度越大越易挥发。
2.硝酸的不稳定性
HNO3在光照或加热条件下会分解,硝酸浓度越大越容易分解。
反应方程式为4HNO3
所以HNO3应盛放在棕色细口试剂瓶中,且放在阴凉处;
浓硝酸呈黄色是由于溶有NO2的缘故。
3.硝酸的强氧化性
(1)本质
HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力。
(2)规律
①硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
②还原剂一般被氧化成最高价态。
(3)具体表现
①硝酸与金属的反应
a.除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。
如3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O。
b.活泼金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。
c.常温下浓硝酸、浓H2SO4能使Fe、Al钝化。
②硝酸与非金属的反应
反应规律:
非金属单质+浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O
如:
C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O
③硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、SO
等均能被HNO3氧化。
1 某稀溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为3.0mol/L和2.0mol/L。
取该溶液20mL,加入3.2g铜粉,充分反应后,产生的气体在标准状况下的体积约是( )
A.0.75LB.0.336LC.1.5LD.0.448L
[批注点拨]
[解析] 20mL溶液中:
n(H+)=0.14mol,n(NO
)=0.06mol,n(Cu)=0.05mol。
依据离子方程式计算:
3Cu + 8H+ + 2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
3822×
22.4L
0.05mol0.14mol0.06molV(NO)
三者反应时,H+与NO
均过量,依据Cu的物质的量可得V(NO)≈0.75L。
[答案] A
[练1] 将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.反应剧烈程度:
两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:
前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:
前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:
答案 B
解析 相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时,浓硝酸参与的反应更剧烈,A错;
铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为①4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,②8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
①产生红棕色气体,②产生无色气体,C错误;
由于参加反应的铜的质量相同,且两反应中还原剂都是铜,反应后铜的价态又相同,所以反应中转移的电子总数相等,D错;
1molCu和浓硝酸反应消耗4mol硝酸,1molCu和稀硝酸反应消耗
mol硝酸,同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时,消耗的浓硝酸多,B正确。
[练2] 9.7gCu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24L。
将溶液稀释为1L,测得溶液的c(H+)=0.1mol·
L-1,此时溶液中NO
的浓度为( )
A.0.3mol·
L-1B.0.4mol·
L-1
C.0.2mol·
L-1D.0.6mol·
解析 n(NO)=0.1mol,转移电子的物质的量为0.1mol×
3=0.3mol,n(Cu+Zn)=0.3mol÷
2=0.15mol,n[Cu(NO3)2]+n[Zn(NO3)2]=0.15mol,其中所含n(NO
)=0.3mol,溶液的c(HNO3)=c(H+)=0.1mol·
L-1,其中含n(NO
)=0.1mol,溶液中NO
的总浓度为0.4mol·
L-1。
知识点二 酸雨及防治
1.SO2和氮的氧化物的吸收
(1)NaOH溶液吸收
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
(2)氨气吸收
2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3
NH3+H2O+SO2(多)===NH4HSO3
8NH3+6NO2
7N2+12H2O
4NH3+6NO
5N2+6H2O
2.酸雨类型
(1)硫酸型:
SO2→H2SO3→H2SO4
SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
(2)硝酸型:
NO2→HNO3
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3.防治措施
(1)调整能源结构,发展清洁能源。
(2)研究原煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放,如用石灰法,对煤燃烧后的烟气脱硫。
(3)加强工厂废气的回收处理。
(4)改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放。
2 汽车尾气(含CO、SO2和NO等)是城市空气污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”,它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促进二氧化硫的转化。
(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是________________。
(2)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式:
________________________________________。
(3)使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度,有可能促进了酸雨的形成,其原因是______________________________。
[解析]
(2)从题目叙述中“它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体”,可推出该反应为2CO+2NO
N2+2CO2。
(3)使用“催化转化器”促进SO2转化为SO3,而SO3与H2O化合生成H2SO4,提高了空气的酸度,促进了酸雨的形成。
[答案]
(1)SO2、NO
(2)2CO+2NO
N2+2CO2
(3)由于促进了SO2的转化,生成的SO3增多,SO3+H2O===H2SO4提高了空气的酸度
[练3] 以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
破坏臭氧层
化石燃料的燃烧
B
SO2
温室效应
汽车尾气的排放
C
NO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
D
CO
酸雨
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
答案 C
解析 CO2不会破坏臭氧层,A错误;
SO2主要引起酸雨,来源于煤的燃烧,B错误;
CO不会引起酸雨,D错误。
[练4] 下列有关环境污染的说法正确的是( )
A.煤燃烧时加入适量石灰石,可减少SO2的排放
B.光化学烟雾的形成主要与CO2有关
C.pH在5.6~7之间的降水通常称为酸雨
D.含磷洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
答案 A
解析 燃烧时加入石灰石,发生的反应有CaCO3
CaO+CO2↑、CaO+SO2
CaSO3、2CaSO3+O2===2CaSO4(炉渣),因此能减少SO2的排放,A正确;
光化学烟雾主要是由氮氧化物和碳氢化合物导致的,B错误;
5.6的雨水被称为酸雨,C错误;
含磷洗涤剂会造成水体富营养化而引起赤潮、水华等现象,D错误。
规律方法
(1)引起温室效应的气体除CO2之外,还有CH4等。
(2)酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧化物有关。
(3)CO2不属于空气污染物。
本课归纳总结
1.浓硝酸在加热或光照条件下易分解,其分解生成的NO2溶于其中,是浓HNO3通常显黄色的原因。
2.稀HNO3的还原产物为NO:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
浓HNO3的还原产物为NO2:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
3.铁、铝在常温下,遇到浓H2SO4或浓HNO3发生钝化,这都体现了二者的强氧化性。
4.pH<
5.6的降雨称为酸雨,酸雨分为硫酸型和硝酸型。
前者由SO2引起,后者由NOx引起。
学习效果检测
1.对于硫酸和硝酸的比较中,下列叙述中不正确的是( )
A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装
B.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
C.浓硫酸和稀硝酸都具有氧化性
D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料
2.下列关于浓HNO3与浓H2SO4的叙述正确的是( )
A.常温下都不能用铁制容器贮存
B.常温下都能与铜较快反应
C.露置于空气中,溶液质量均减轻
D.露置于空气中,溶液浓度均降低
答案 D
解析 浓HNO3易挥发,浓H2SO4具有吸水性,露置于空气中,浓HNO3的质量减轻,浓H2SO4的质量增加,但二者的浓度均降低。
3.下列反应中,硝酸只表现氧化性的是( )
A.Zn+HNO3(稀)―→
B.Mg(OH)2+HNO3(稀)―→
C.C+HNO3(浓)―→
D.Cu+HNO3(浓)―→
解析 A项,锌与稀硝酸反应生成NO
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