基础课时6硝酸、酸雨及其防治
学习目标1.结合真实情境,了解硝酸的主要性质,认识硝酸在生产中的应用和对生态环境的影响。2.认识氮及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质的性质,实现物质的转化。
一、硝酸的性质及工业制法
(一)知识梳理
1.物理性质
硝酸是色、挥发、有气味的液体。?
2.化学性质
(1)酸的通性(写出HNO3与下列物质反应的离子方程式)
①与碱(如NaOH):。?
②与碱性氧化物(如Na2O):?。?
③与弱酸盐(如CaCO3):?。?
(2)不稳定性
浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为;?
长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中,实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)强氧化性
①分别写出浓HNO3和稀HNO3与铜的反应化学方程式:?
、?;?
根据反应可知,浓HNO3与金属铜反应生成,稀HNO3与金属铜反应生成,?硝酸表现性和酸性,铜与浓硝酸反应更剧烈,说明浓HNO3的氧化性更。?
②钝化
常温下,铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化,生成一层致密的薄膜,阻止了酸与内层金属的进一步反应。所以常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。当加热时,铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。?
③王水:组成为浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为),能使一些不溶于硝酸的金、铂等金属溶解。?
3.硝酸的工业制法
写出上述转化的化学方程式,并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应:
①,?N2发生反应。?
②,?NH3发生反应。?
③,?NO发生反应。?
④,?NO2既发生反应,又发生反应。?
4.用途
硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。
(二)互动探究
材料1浓HNO3和稀HNO3分别与铜的反应现象如下表。
实验
装置
向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸
实验
现象
浓HNO3:试管内产生大量红棕色气体,反应逐渐加快,铜丝逐渐变细,试管中溶液由无色变为蓝色
稀HNO3:试管内开始产生少量无色气体,反应逐渐加快,气体在试管上部变为红棕色,溶液逐渐变蓝,铜丝逐渐变细,试管中溶液由无色变为蓝色
材料2活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同。
【问题讨论】
问题1材料表明,硝酸具有较强氧化性。硝酸呈现氧化性的实质是什么?
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?
问题2若把硝酸滴加到石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,出现该现象的原因是什么?
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问题3一定量的金属铜放入浓硝酸后,金属铜有剩余,推测产生的气体成分可能有哪些?再向其中加入少量的稀硫酸,金属铜还会继续溶解吗?
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问题4铁在常温下可以和稀硝酸反应,预测铁与稀硝酸反应的产物,试写出化学方程式。
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【探究归纳】
(1)硝酸强氧化性的规律
①硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
②浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。
③还原剂一般被氧化为最高价态。
(2)硝酸强氧化性的表现
①硝酸与金属的反应:既体现强氧化性,又体现酸性。
②硝酸与非金属的反应:仅表现强氧化性。
实例:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
1.氮及其化合物的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是()
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
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