课件硝酸课件2022-2023学年高一下学期化学人教版2019必修第二册.pptx

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1、第二节第二节 氮及其化合物氮及其化合物第五章化工生产中的重要非金属元素第五章化工生产中的重要非金属元素 第第4课时课时 硝酸硝酸硝酸的个人阐述硝酸的个人阐述 大家好！我的名字叫硝酸，内心纯净透明，热衷于穿棕色的衣服，爱好广泛，喜欢游泳，向往自由，有机会就在空气中溜达，有一些人不喜欢我，因为我会散发出刺激性的味道。但是，一个名叫“工业”的人相当喜欢我。告诉大家一个秘密，我有双重人格，主人格（+5价的氮元素）很强势，次人格（+1价的氢元素）比较温婉，和金属交往，主人格强势牵手，但并不是所有的金属都能牵手成功，有的牵手成功一瞬间就遭到了反对，我也是很无奈呀！如果你深入的了解我，一定会喜欢我！现在，开

2、启我们愉快的相处之旅吧.无色液体很强沸点低，易挥发跟水任意比互溶，溶解放出大量热。1、硝酸的物理性质、硝酸的物理性质A.色态：色态：B.腐蚀性：腐蚀性：C.沸点：沸点：D.溶解性：溶解性：四、硝酸（四、硝酸（HNO3）95%95%以上的硝酸称为以上的硝酸称为“发烟硝酸发烟硝酸”1）酸的通性）酸的通性与指示剂反应与指示剂反应:稀硝酸使石蕊试液由紫变红；浓硝酸使紫色石蕊稀硝酸使石蕊试液由紫变红；浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色试液先变红后褪色；与碱的反应，生成盐和水；与碱的反应，生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐和水；与盐的反应生成新盐和新酸与盐的反应生成新盐和新酸 F

3、e2O3+6H+=2Fe3+3H2OH+OH-=H2O Na2CO3+HNO3=Na2SO4+CO2+H2O2、硝酸的化学性质、硝酸的化学性质4HNO3=4NO2+O2+2H2O 光照或加热光照或加热注：注：通常见光易分解的物质有：通常见光易分解的物质有：HClO、HNO32）不稳定性）不稳定性久置的浓硝酸中，因久置的浓硝酸中，因硝酸分解产生的硝酸分解产生的NO2又溶又溶于硝酸而使其呈黄色于硝酸而使其呈黄色 保存硝酸要用保存硝酸要用棕色瓶（防光）棕色瓶（防光）、玻璃塞（胶玻璃塞（胶塞易被氧化）塞易被氧化），置于阴凉处（防热），置于阴凉处（防热）常温下，铁、铝遇浓硝酸钝化 王水的配制：王水的配制

4、：与金属反应：与金属反应：浓硝酸浓硝酸NO2，稀硝酸，稀硝酸NO，无，无H2放出放出、铜与硝酸反应：、铜与硝酸反应：3）强氧化性）强氧化性浓硝酸与浓盐酸体积比为浓硝酸与浓盐酸体积比为1:3配制成，可溶解金和铂配制成，可溶解金和铂 Cu+4HNO3（浓）（浓）=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2 Cu+4H+2NO3-=Cu2+2H2O+2NO2 3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO 3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+4H2O+2NO 现象：现象：1、浓硝酸与铜：、浓硝酸与铜：2、稀硝酸与铜：、稀硝酸与铜：试管内产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿，铜丝逐渐变细试

5、管内产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿，铜丝逐渐变细试管上部出现红棕色气体，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细试管上部出现红棕色气体，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细、铁与硝酸反应：硝酸过量硝酸过量：Fe+4HNO3（稀）（稀）=Fe(NO3)3+2H2O+NO Fe+4H+NO3-=Fe3+2H2O+NO 硝酸不足硝酸不足：3Fe+8HNO3（稀）（稀）=3Fe(NO3)2+4H2O+2NO 3Fe+8H+2NO3-=3Fe2+4H2O+2NO 与非金属反应：与非金属反应：C+4HNO3(浓浓)=CO2+4NO2+2H2O 与还原性离子反应：与还原性离子反应：SO32-SO42-、Fe2+Fe3+、I-I2

6、 浓硫酸浓硫酸HNO3稳定性稳定性酸的通酸的通性性与与Cu反应反应钝化现钝化现象象与与C反应反应吸水性吸水性脱水性脱水性使使Fe、Al 钝化钝化浓硝酸浓硝酸 使使Fe、Al 钝化钝化 有吸水性、脱水性有吸水性、脱水性无无Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+2H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O4HNO3(浓浓)+C=4NO2+CO2+2H2O2H2SO4(浓浓)+C=2SO2+CO2+2H2O浓硫酸与硝酸的比较浓硫酸与硝酸的比较稳定稳定不稳定不稳定是是是是1.1.下列反应中硝酸既能表现

7、出酸性又表现出氧化性的是下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是()()A.A.使石蕊溶液变红使石蕊溶液变红B.B.与铜反应放出与铜反应放出NONO气体，生成气体，生成Cu(NOCu(NO3 3)2 2C.C.与与NaNa2 2COCO3 3反应放出反应放出COCO2 2气体，生成气体，生成NaNONaNO3 3D.D.与与S S单质混合共热时生成单质混合共热时生成H H2 2SOSO4 4和和NONO2 2B B2.2.下列有关浓硝酸的说法不正确的是（下列有关浓硝酸的说法不正确的是（）A.A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气B.B.常温下浓硝酸能

8、使金属铝钝化常温下浓硝酸能使金属铝钝化C.C.浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存D.D.浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生A A三阶段三阶段 三反应三反应 三设备三设备NO氧化成氧化成NO2 热交热交换器换器硝酸的生成硝酸的生成 吸收塔吸收塔氨的催化氧化氨的催化氧化 转化器转化器4NH3+5O2=4NO+6H2O催化剂催化剂 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO3.工业上制硝酸的原理工业上制硝酸的原理催化剂催化剂NH3空空气气空气空气NH3热交换器热交换器转化器转化器吸收塔吸收塔工业制备硝酸

9、的流程工业制备硝酸的流程NO、O2、N2等等NO2、O2、N2等等HNO3H2O下图所示装置是某化学小组模拟工业生产制取下图所示装置是某化学小组模拟工业生产制取HNOHNO3 3，其中，其中a a为一个为一个可持续鼓入空气的橡皮球。可持续鼓入空气的橡皮球。请回答下列问题：(1)写出装置B中发生反应的化学方程式 _。(1)装置装置C中浓硫酸的作用是中浓硫酸的作用是_。干燥气体、吸收多余的氨气干燥气体、吸收多余的氨气(2)(2)实验室制取实验室制取NHNH3,3,也可以用浓氨水与生石灰反应，也可以用浓氨水与生石灰反应，反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。CaO+NHCaO+NH3 3H H2

10、2O=NHO=NH3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2(3)某同学想用无水氯化钙代替碱石灰，并设计如图所示装置进行某同学想用无水氯化钙代替碱石灰，并设计如图所示装置进行验证。实验步骤如下：验证。实验步骤如下：用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图所示的橡胶塞用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图所示的橡胶塞正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是到的现象是_，由此该同学得出结论：不能用，由此该同学得出结论：不能用CaClCaCl2 2代替碱石代替碱石灰来干燥氨气。灰来干燥氨气。气球膨胀气球膨胀硝化炸药军事上用得比较多

11、的是2,4,6-三硝基甲苯(TNT)。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的，是-种黄色片状物，具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点，常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药，也可用于采矿等爆破作业。【科学态度与社会责任科学态度与社会责任】硝酸甘油用于治疗冠心病制化肥、农药、染料等制化肥、农药、染料等【科学态度与社会责任科学态度与社会责任】“三酸两碱”是重要的化工原料，是指:硝酸、硫酸、盐酸、烧碱、纯碱“三酸两碱”是衡量一个国家化工发展水平的标志【科学态度与社会责任科学态度与社会责任】原子守恒法原子守恒法电子得失守恒法电子得失守恒法 电荷守恒法电荷守恒法利用离子方程式计算法利用离子方程式计算法

12、4.4.硝酸与金属计算硝酸与金属计算:1 1、原子守恒法、原子守恒法 Cu+4HNO Cu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2 +2H+2H2 2O OHNOHNO3 3与金属反应时，一部分与金属反应时，一部分HNOHNO3 3起酸的作用以起酸的作用以NONO3 3-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的于反应消耗的HNOHNO3 3物质的量。物质的量。n(n(反应的硝酸反应的硝酸)=n(=n(被还原的硝酸被还

13、原的硝酸)+n()+n(未被还原的硝酸未被还原的硝酸)=n(=n(氮的氧化物氮的氧化物)+2n(Cu)+2n(Cu2+2+)例.25.6mgCu跟含有1.410-3 mol的硝酸恰好完全反应,反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为()A7.84 mL B13.44 mL C15.68 mL D17.92 mLB2 2、电子得失守恒法、电子得失守恒法HNOHNO3 3与金属的反应属于氧化还原反应，与金属的反应属于氧化还原反应，HNOHNO3 3中氮原中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。例例.某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物

14、质的量之比某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物质的量之比为为2:52:5，则，则HNOHNO3 3的还原产物是的还原产物是 （）A.NH A.NH4 4NONO3 3 B.NB.N2 2O C.NO D.NOO C.NO D.NO2 2ABABHNOHNO3 3过量时反应后溶液中（不考虑过量时反应后溶液中（不考虑OHOH-）则有：）则有：c(NOc(NO3 3-)=c(H)=c(H+)+nc(M)+nc(Mn+n+)(M)(Mn+n+代表金属离子代表金属离子)。3 3、电荷守恒法、电荷守恒法例例.3.2 g.3.2 g铜与过量硝酸反应，硝酸被还原为铜与过量硝酸反应，硝酸被还原为NONO

15、2 2和和NONO。反应后溶液中含。反应后溶液中含H H+a mol,a mol,则此时溶液中含则此时溶液中含NONO3 3-的物质的量为的物质的量为_mol_mol。(a+0.1)(a+0.1)4、利用离子方程式计算法、利用离子方程式计算法金属与金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO 3-在在H2SO4提供提供H+的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断过量判断,然后根据完全反应的金属或然后根据完全反应的金属或H+或或NO3-进行相关计算，且溶液中进

16、行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。要符合电荷守恒。例例.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为质量为()A.2.4g B.3.2g C.6.4g D.9.6g D1.1.酸雨的概念酸雨的概念正正常常雨雨水水的的pHpH约约为为5.65.6，这这是是因因为为雨雨水水中中溶溶解解了了 的的缘缘故故。pHpH5.65.6的降水称为酸雨。的降水称为酸雨。二氧化碳二氧化碳五、酸雨及防治五、酸雨及防治 2.2.

17、酸雨的形成酸雨的形成(1)(1)大大气气中中的的 、_ _及及它它们们在在大大气气中中发发生生反反应应后后的的生生成成物物溶溶于于_而形成酸雨。而形成酸雨。(2)(2)酸雨的形成过程酸雨的形成过程二氧化硫二氧化硫氮氧化物氮氧化物雨水雨水.硫酸型酸雨的形成过程：硫酸型酸雨的形成过程：SO2SO3：_。SO2H2SO3：_。SO3H2SO4：_。H2SO3H2SO4：_。SO3H2O=H2SO42H2SO3O2=2H2SO4.硝酸型酸雨形成过程：硝酸型酸雨形成过程：NONO2：_。NO2HNO3：_。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NOSO2H2O H2SO32SO2O2 2 SO3

18、催化剂催化剂3.酸雨的危害及防治酸雨的危害及防治(1)酸雨的危害酸雨的危害直接直接 农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊 。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的 。导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。损伤损伤酸化酸化腐蚀腐蚀伦敦光化学烟雾伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广广州州光化学烟雾光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾 水华水华赤潮赤潮酸雨洗涤过的森林和雕塑酸雨洗涤过的森林和雕塑保护环境，从我做起！保护环境，

19、从我做起！(2)酸雨的防治酸雨的防治消消除除 ，改改变变能能源源结结构构，开开发发利利用用清清洁洁能能源源，如如太阳能、风能、氢能等。太阳能、风能、氢能等。对对 的的排排放放加加以以控控制制，如如燃燃料料脱脱硫硫处处理理，废废气气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。健健全全法法律律法法规规，严严格格规规定定污污染染物物的的排排放放标标准准，提提高高环境保护意识。环境保护意识。污染源污染源酸性物质酸性物质水吸收水吸收碱吸收或碱吸收或氧化剂氧化剂还原剂还原剂应用氮元素的二维图设计转化方案应用氮元素的二维图设计转化方案,实现氮氧实现氮氧化物的无害化处理化物的无害化处理知识拓展知识拓展 如何减少主要污染源如何减少主要污染源NO2方法方法1：SCR（选择性催化还原）（选择性催化还原）知识拓展知识拓展 如何减少主要污染源如何减少主要污染源NO28NH3+6NO2=7N2+12H2O催化剂催化剂方法方法2：碱液吸收法：碱液吸收法2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O方法方法3 3：NSR(NONSR(NOX X储存还原储存还原)方法方法4 4：汽车尾气催化转化器：汽车尾气催化转化器2NO2+4CO=4CO2+N2知识拓展知识拓展 如何减少主要污染源如何减少主要污染源NO2