HNO3-xtk硝酸及其性质.ppt

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1、硝酸及其性质硝酸及其性质硝酸及其性质习题课硝酸及其性质习题课怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵?答案答案 分析：有关物质的制备，可用递推法分析分析：有关物质的制备，可用递推法分析:想一想想一想想一想想一想(2)工业制法工业制法(氨的催化氧化法可参见教材氨的催化氧化法可参见教材)原料：原料：NH3、水、空气。设备：氧化炉、吸收塔。水、空气。设备：氧化炉、吸收塔。原理：原理：4NH3+5O2=4NO+6H2O（氧化炉）氧化炉）2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO （循环使用、吸收塔）

2、循环使用、吸收塔）计算中认为计算中认为1NH31HNO3尾气处理：有害气体为尾气处理：有害气体为NO、NO2，用用NaOH溶液吸收。溶液吸收。(1)实验室实验室:NaNO3+H2SO4(浓浓)=NaHSO4+HNO3制取硝酸只能用制取硝酸只能用微热微热,使反应停留在生成硫酸氢钠的一步使反应停留在生成硫酸氢钠的一步,温度过高温度过高,生成的硝酸会分解生成的硝酸会分解.常用曲颈甑装置，（能否与制氯气的装置同常用曲颈甑装置，（能否与制氯气的装置同?）Pt 一、硝酸的制法一、硝酸的制法 要将制得的硝酸（要将制得的硝酸（50%左右）变为左右）变为96%以上的浓硝酸，可用硝以上的浓硝酸，可用硝酸镁或浓硫酸

3、作吸水剂，将原硝酸蒸馏浓缩。但不能用无水酸镁或浓硫酸作吸水剂，将原硝酸蒸馏浓缩。但不能用无水CaCl2和和P2O5作吸水剂，为什么？作吸水剂，为什么？硝酸镁能吸水变为结晶水合物，浓硫酸有强吸水作用。故可用它们硝酸镁能吸水变为结晶水合物，浓硫酸有强吸水作用。故可用它们将原硝酸蒸馏浓缩。将原硝酸蒸馏浓缩。不能用无水不能用无水CaCl2和和P2O5作吸水剂，是因为蒸馏浓缩时，会带出作吸水剂，是因为蒸馏浓缩时，会带出HCl气体，而使浓硝酸不纯。气体，而使浓硝酸不纯。P2O5是很好的干燥剂，但价格昂贵，而不宜使用！是很好的干燥剂，但价格昂贵，而不宜使用！思考题思考题思考题思考题1、物理性质：一般为无色，

4、易溶于水，且溶解时多数吸热。、物理性质：一般为无色，易溶于水，且溶解时多数吸热。2AgNO3=2Ag+2NO2+O2Cu以后以后2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2Mg Cu2NaNO3=2NaNO2+O2K Na分解方式分解方式金属活金属活动顺动顺序序二、硝酸盐的性质及检验二、硝酸盐的性质及检验2、化学性质：（见光分解、受热易爆、化学性质：（见光分解、受热易爆低温避光保存）低温避光保存）硝酸盐晶体加热后都有氧气放出硝酸盐晶体加热后都有氧气放出(硝酸铵除外硝酸铵除外).硝酸盐受热分解有硝酸盐受热分解有三种类型三种类型:例例1、NO3-在中性或碱性溶液中氧化性极弱，通常认为不显氧在中性或

5、碱性溶液中氧化性极弱，通常认为不显氧化性，但在酸性溶液中将会显示极强的氧化性，可氧化许多具有化性，但在酸性溶液中将会显示极强的氧化性，可氧化许多具有还原性的微粒。如：还原性的微粒。如：Fe2+与与NO3-可以共存，当向可以共存，当向Fe(NO3)2溶液溶液中滴加稀盐酸时，溶液的颜色将由浅绿色变为棕黄色。试写出反中滴加稀盐酸时，溶液的颜色将由浅绿色变为棕黄色。试写出反应方程式并加以配平。应方程式并加以配平。例例2、NO3-鉴别方法鉴别方法:将固体与浓硫酸、铜片混和，加热后有红将固体与浓硫酸、铜片混和，加热后有红棕色二氧化氮生成。稀溶液鉴别时需先加热浓缩，试写出对应的棕色二氧化氮生成。稀溶液鉴别时

6、需先加热浓缩，试写出对应的化学方程式。化学方程式。3Fe3Fe2+2+NO+NO3 3-+4H+4H+=3Fe=3Fe3+3+NO+2H+NO+2H2 2O O Cu+2NOCu+2NO3 3-+4H+4H+=Cu=Cu2+2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O 例题分析例题分析例题分析例题分析用一定量的浓硝酸跟过量铜屑反应制取硝酸铜。用一定量的浓硝酸跟过量铜屑反应制取硝酸铜。写出该反应的化学方程式：写出该反应的化学方程式：。在工业上应选用何种浓度的硝酸来制取硝酸铜？为什么？在工业上应选用何种浓度的硝酸来制取硝酸铜？为什么？最好的制备硝酸铜的方法是什么最好的制备硝酸铜的方法是什么?思

7、考与分析思考与分析思考与分析思考与分析学生练习学生练习1硝酸工业尾气中的氨的氧化物（硝酸工业尾气中的氨的氧化物（NO、NO2）是主要的是主要的大气污染物，其常用的治理方法中有以下两种（已简化）：大气污染物，其常用的治理方法中有以下两种（已简化）：NaOH吸收法吸收法 反应原理如下：反应原理如下：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 氨催化还原法氨催化还原法 反应原理是：反应原理是：NOx+NH3 N2+H2O 现有一定量的含现有一定量的含NO2和和NO的硝酸工业尾气（不含其它气体），的硝酸工业尾气（不含其它气体），若用过量的若用过

8、量的NaOH溶液吸收后，溶液中溶液吸收后，溶液中NaNO3与与NaNO2的物质的量的物质的量之比恰好与尾气中之比恰好与尾气中NO和和NO2的物质的量之比相等。的物质的量之比相等。若用若用NOx表示该尾气中氮的氧化物的平均组成，试求表示该尾气中氮的氧化物的平均组成，试求x的值。的值。将将1体积的该尾气用氨催化还原法处理，至少消耗多少体积相体积的该尾气用氨催化还原法处理，至少消耗多少体积相同状况下的氨气？同状况下的氨气？催化剂催化剂 学生练习学生练习学生练习学生练习22 将将将将1.001.00molNHmolNH3 3与与与与2.002.00molOmolO2 2充入一密闭容器内充入一密闭容器内

9、充入一密闭容器内充入一密闭容器内,加入加入加入加入PtPt并升温至并升温至并升温至并升温至7007000 0C,C,充分反应后充分反应后充分反应后充分反应后,冷却到室温冷却到室温冷却到室温冷却到室温,得到一种密度为得到一种密度为得到一种密度为得到一种密度为1.441.44g/cmg/cm3 3的溶液。求该溶液的物质的量浓度。（结果保留三位有的溶液。求该溶液的物质的量浓度。（结果保留三位有的溶液。求该溶液的物质的量浓度。（结果保留三位有的溶液。求该溶液的物质的量浓度。（结果保留三位有效数字）效数字）效数字）效数字）学生练习学生练习3将固体单质加热到红热将固体单质加热到红热,投入到显黄色的溶液乙中

10、投入到显黄色的溶液乙中,产生产生略带棕色的混和气体略带棕色的混和气体A,若将若将A在常温下隔绝空气通入水中进行反应在常温下隔绝空气通入水中进行反应,发生以下变化发生以下变化:H2O气体溶液气体溶液澄清石灰水澄清石灰水Ba(OH)2溶液单质丙气溶液单质丙气体体B蓝色溶液蓝色溶液C白色沉淀白色沉淀B气体气体B试推断试推断,并写出有关化学式或化学方程式并写出有关化学式或化学方程式:(1)混和气体混和气体A的主要成分为的主要成分为 ,蓝色溶液蓝色溶液C为为 ,(2)甲与乙反应的化学方程式为甲与乙反应的化学方程式为 .(3)若将气体若将气体A依次通过澄清石灰水和依次通过澄清石灰水和Ba(OH)2溶液时溶

11、液时,只发现后者只发现后者出现白色沉淀出现白色沉淀,则则A在通过澄清的石灰水时发生的反应为在通过澄清的石灰水时发生的反应为 .HH2 2OO气体气体气体气体溶液溶液溶液溶液澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液溶液溶液溶液单质丙单质丙单质丙单质丙气体气体气体气体B B蓝色溶液蓝色溶液蓝色溶液蓝色溶液C C白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀B B气体气体气体气体B B气体气体气体气体A A学生练习学生练习4 铜与某一浓度的硝酸反应放出铜与某一浓度的硝酸反应放出100ml混合气体混合气体(忽略忽略水蒸气水蒸气).该混合气体的密度是相同状况下氢气密度的该混合气体的密

12、度是相同状况下氢气密度的26.7倍倍.将此将此气体在密闭条件下用气体在密闭条件下用 水充分吸收后水充分吸收后,体积还有体积还有70ml(体积都在标准状体积都在标准状况下测定况下测定).(1)计算混合气体各成分的体积计算混合气体各成分的体积.(2)放出这些气体需被还原的硝酸是多少克放出这些气体需被还原的硝酸是多少克?例题分析例题分析 1、把一铜片投入盛有足量浓硝酸的烧瓶中，充分反应后，将产生、把一铜片投入盛有足量浓硝酸的烧瓶中，充分反应后，将产生的气体全部收集到容器的气体全部收集到容器A中；并把溶液全部转移到蒸发皿中小心加中；并把溶液全部转移到蒸发皿中小心加热蒸干，再将新制得的固体加热使之完全分

13、解，产生的气体也一并热蒸干，再将新制得的固体加热使之完全分解，产生的气体也一并收集到收集到A容器中，将容器倒立在水中，待反应完毕，测得容器容器中，将容器倒立在水中，待反应完毕，测得容器A内内还剩余无色气体还剩余无色气体0.448L（标况下），求反应的铜的质量。标况下），求反应的铜的质量。2*、把把5.6克重的铁片投入盛有一定量的稀硝酸的烧瓶中，充分克重的铁片投入盛有一定量的稀硝酸的烧瓶中，充分反应后，向其中加入少量铜片，经称重发现其减轻了反应后，向其中加入少量铜片，经称重发现其减轻了0.32克，求克，求反应的硝酸的质量。反应的硝酸的质量。例例2：已知镁和稀硝酸反应时，每有：已知镁和稀硝酸反应时

14、，每有1mol HNO3反应，就有反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是电子转移，此时硝酸的还原产物可能是ANO2 BN2O CNH4NO3 DNO 例例3：已知硝酸铜受热时分解生成氧化铜，二氧化氮和氧气，现：已知硝酸铜受热时分解生成氧化铜，二氧化氮和氧气，现将硝酸铜和铜的混合物在空气中灼烧至质量不再发生变化为上，冷将硝酸铜和铜的混合物在空气中灼烧至质量不再发生变化为上，冷却后称量与原混合物质量相等，求混合物中单质铜的质量分数。却后称量与原混合物质量相等，求混合物中单质铜的质量分数。例例4：某化肥厂用氨气制硝酸铵，已知有氨气制一氧化氮的产率：某化肥厂用氨气制硝酸铵，已知有氨气

15、制一氧化氮的产率为为96%，一氧化氮制硝酸的产率是，一氧化氮制硝酸的产率是92%，硝酸跟氨气反应生成硝酸，硝酸跟氨气反应生成硝酸铵。则求制硝酸所用去的氨气的质量占总耗氨气质量的百分之几？铵。则求制硝酸所用去的氨气的质量占总耗氨气质量的百分之几？（不考虑生产上的其它消耗）。（不考虑生产上的其它消耗）。例例5：1.92g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时，共收集到气体体生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时，共收集到气体体积为积为1.12L（标况）。求反应中消耗的标况）。求反应中消耗的HNO3的物质的量。的物质的量。解析解析 1.92g铜合铜合0.03摩尔；摩尔；1.12L标况下的气体合标况下的气体合0.05摩尔。摩尔。CuCu(NO3)20.06molHNO3作酸作酸 HNO3NO或或NO2 0.05mol作氧化剂作氧化剂总计耗总计耗:0.11molHNO3