课时精讲06硝酸酸雨及防治（学生版）.docx

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1、第五章化学工生产中的非金属元素第二节氮及其化合物课时精讲06硝酸酸雨及防治【目标导航】1. 能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。2. 了解硝酸在相关反应中所体现的性质，了解硝酸的保存方法。3. 了解SO2、NO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。【知识导图】硝酸的物理性质硝酸的酸性与强氧化性 硝酸 n混酸与金属反应的相关计算硝酸的M晔 酸雨及防治知识精讲夯实必备知识一、硝酸的性质与应用1 .物理性质纯净的硝酸是 色、挥发、有 气味的液体，熔沸点较低，质量分数为95%以上的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟”现象，通常又称为 o2 .化学性质(1)不稳定性：浓硝酸见光

2、或受热会发生分解，化学方程式为 o(2)强氧化性:实验探究：氮元素化合价+5+4+20NaNO3氧化物 单质 氢化物NH4C1w NH4HCO3m 右场质类别下列说法正确的是（）a. x可通过加热氯化镂固体制取B.从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物C.将X转化为Q的过程，属于氮的固定D.浓的Y溶液保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处13.利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx排放。SCR工作原理为尿素CO（NH2）2水熔液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示，下列说法不正确的是（）尾气双索热分饼SCR催化转化器A.尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应B.转化NO

3、2过程的化学方程式为：8NH3+6NO2望=7N2+12H2。C.转化器工作过程中，当转移0.6mol电子时，会消耗4.48LNH3（标况下）D.该装置转化NO时，还原剂与氧化剂物质的量之比为3： 216.甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究，请你参与并完成对有关问题的解答。（1）甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸，试管b 中盛有3.2 g铜。请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式：。在铜与硝酸的反应中，硝酸所表现出的化学性质主要有。仪器c中收集的气体主要是(填分子式)。待试管b中反应进行完全,如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质

4、量是 go(2)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有h mol HNO3的稀硝酸进行实验，若 两种物质恰好反应都无剩余，且HNO3只被还原成NO,反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。反应结束后的溶液中NO 3的物质的量的取值范围是 o (用含。的代数式等表示)若反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比限吞十)：2+)为3 ：1,则6 ：的值为。17 .某研究性学习小组的同学通过查阅资料知，NO可与炽热的铜粉发生反应，他们设计如下装置(夹 持装置略去)进行实验验证。已知：NO能被酸性高镒酸钾溶液氧化生成NO,。请回答下列问题：(1)实验开始前，检查装置气

5、密性的方法是关闭Ki、K2,将导管未端置于盛水的水槽中，, 则表明装置气密性良好；装置A中发生反应的离子方程式为。(2)装置B的作用为。(3)装置A中反应开始前，需要先打开Ki，向装置中通入一段时间的N2或CO2，其目的是(4)实验过程中，装置D中铜粉变黑，装置E中溶液颜色变浅，则装置E中发生反应的离子方程式为 o请设计一种简单的实验方案，证明该离子反应中的氧化产物为 NO3-(写出主要的操作过程、现象、结论)。(5)从绿色化学角度考虑，实验结束后，拆卸装置前，还应进行的一项操作是 o18 . NaNCh因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNCh能发生如下反应： 2NaNO2

6、+4HI=2NO+b+2NaI+2H2。(1)反应中 元素被氧化(填元素名称)，是氧化剂(填化学式)；(2)用单线桥标出电子转移方向和数目：2NaNO2+4HI=2NO+l2+2NaI+2H2。,(3)HI表现的性质是 o(4)根据上述反应，鉴另ijNaNCh和NaCl。可选用的物质有：水碘化钾淀粉溶液白酒食醋，你 认为必须选用的物质有(填序号)。(5)某厂废液中，含有2%5%的NaNCh,直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNCh转化为不引起二 次污染的N2的是。A. NaClB. NH4CIC. HNO3D.浓 H2so4实验铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成结论气体

7、气体强氧化性的表现:几乎一与除金、笆之外的所有金属反应常温下.浓硝酸能使 发生钝化与小金瓜单质.如碳、硫等反应写出下列有关反应的化学方程式：a.与金属反应：稀硝酸与铜反应：O浓硝酸与铜反应：Ob.与非金属反应：浓硝酸与红热的C（被氧化为C02）的反应为 o3 .硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制、农药、染料、炸药等。实验室里，硝酸是一种重要 的化学试剂。二、硝酸的工业制备1 .硝酸工业生产的流程 军 军 _LnH?）_noj_hno?2 .写出有关化学方程式：N2一NH3：oNH3-NO：oNO-NO2：。NCh-HNO3：o三、酸雨及防治1 .酸雨的形成与危害概念主要是大气中的和

8、溶于雨水形成的的降水硫酸型：SO,-H:SO4 化学方程/t：S(L+H?(lHS()，. 21100,-2H.S()4 硝酸型：N02 HNOt化学方程式：3N(h*H2O2HN(),N0L 日接破坏农作物、森林、草：雄.使土壤.湖泊酸化 加速建筑物、桥梁.工业设备.运输工具及电信电缆的腐拽2 . S02和N02的主要来源、危害和防治H I )S(h：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冷炼； l(2)NO3：主要来自于汽车尾气。引起大气污染.宜接危需人体健康；IBC cFJr(_ _ _干1(2)溶,水形成酸雨.,1)调整能源结构.发展清沾能源；(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技

9、术,减少二领化硫和氮发化物的排放: (3)加强工厂废气的回收处理；一(4)改进汽车尾气的处理技术.控制尾气排放。【小试牛刀】判断正误(正确的打7，错误的打“X”)。(1)硝酸是一种黄色、具有一定挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞。()x(2)锌与稀硝酸反应得不到氢气，说明稀硝酸能使锌钝化。()常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量红棕色气体。()(4)硝酸与金属反应时，主要是+ 5价的氮得电子。()(5)工业浓硝酸通常呈黄色，是因为溶解了 NCh气体。()(6)浓硝酸不论与铜或碳反应，均体现其强氧化性。()(7)足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2+。()(8)二氧化氮不仅能

10、形成酸雨，还能在一定条件下促进形成“光化学烟雾”。()(9)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物。()(10)空气质量指数是指根据空气中的二氧化硫、氮气、细颗粒物等浓度计算出的数值。(考点突破提升关键能力考点一硝酸的性质【例1】下列对于硝酸的认识，不正确的是（）A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B.金属与硝酸反应不产生氢气C.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸D.铜与硝酸的反应属于置换反应【答案】D【解析】浓硝酸在见光或受热时会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水，A项正确；硝酸是氧化性酸, 金属与硝酸反应不产生氢气，B项正确；常温下铁和铝在浓硝酸中钝化，因此可用铁和铝制品盛装冷的浓硝

11、 酸，C项正确；铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水，不属于置换反应，D项错误。【例2】（2022,广东省汕头市高三模拟）将铜丝插入浓硝酸中进行如图（ac是浸有相应试剂的棉花）所示的 探究实验，下列分析正确的是（）c.NaOH安全铜丝 溶液气球a.紫色 b.淀粉石蕊 KI溶液浓硝酸A. Cu与浓硝酸反应，硝酸只表现出酸性，产生红棕色气体B. a处可观察到棉花变红后褪色C. b处观察到棉花变蓝，说明NO2具有还原性D. c处NaOH能与产生的气体发生复分解反应【答案】B【解析】A项，铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2,硝酸表现出氧化性，A错误；B项，NO2溶于 水生成硝酸，可使紫色石蕊试液变

12、红，然后硝酸的强氧化性又使其褪色，B正确；C项，b处观察到棉花变 蓝，说明NO2具有氧化性，C错误；D项，NaOH吸收NO2和NO尾气生成亚硝酸钠，有化合价的变化， 是氧化还原反应，D错误；故选B。【解题技法】1.浓硝酸、浓硫酸分别与铜等物质反应的比较【对点训练1】硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质 不相对应的一组是（）A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色酸性和强氧化性B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性C.要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D.能使滴有酚酸的氢氧化钠溶液红色褪去强氧化性【对点训练2】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的

13、是（）/灼热碎玻璃 浓 HNO,国/红热木炭浓 HNO,A 红热木炭J浓 HN。A.由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D.的气体产物中检测出C02,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应考点二酸雨的形成及防治【例3】硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但也造成了不少环境问题，下列说法正确 的（）A.雷雨天气空气中的少量N2可转化为NO2并随雨水落下B. PM2.5（微粒直径约为2.5xl（）-6m）含氮分散质分散在空气中形成气溶胶，能产生丁达尔效应C.二氧化硫有毒，严禁将其添加

14、到任何食品和饮品中D. “酸雨”是由大气中的碳、氮、硫的氧化物溶于雨水造成的【答案】A【解析】A项，雷雨天气时空气中的N2、。2在雷电作用下反应产生NO, NO与02反应产生NO2, NO2 与H2O反应产生HNO3和NO, HNO3电离产生NO3-，故有助于空气中的N2转化为可供植物吸收的NO- A正确；B项，胶体粒子的直径大小在111111100口111之间（10-%11（）-7111）,而微粒直径约为2.5x10-6m,不属 于胶体，不能产生丁达尔效应，B错误；C项，二氧化硫常用作葡萄酒的防腐剂和抗氧剂，C错误；D项， “酸雨”是由大气中的氮，硫的氧化物溶于雨水造成的，D错误；故选A。【

15、例4】酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列说法正确的是（） A.酸雨不会对动植物产生任何影响B.使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果C.酸雨指的是pH小于7的雨水D. Nth和SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因【答案】D【解析】A项，酸雨中含有硫酸和硝酸，因此酸雨会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀、污染水源， 危害人体健康，使农作物和植物的生长遭到破坏，故A错误；B项，使用新型能源，可以减少污染物的排 放，有利于酸雨的防治，故B错误；C项，pH小于的雨水为酸雨，故C错误；D项，人类超量排放的NCh 和SO2,是形成酸雨的主要原因，故D正确；故选D。【解题技法】

16、常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中C02含量不断增加全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体酸雨S02和氮氧化物的排放土壤酸化，腐-蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代燃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废 水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海 水中为赤潮，淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丢 弃破坏土壤结构和生态环境【对点训练3】空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是（）A.推广使用燃煤脱

17、硫技术，防治S02污染B.实施绿化工程，防治扬尘污染C.研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D.加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量【对点训练4以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应不正确的是（）选项氧化物环境问题主要来源AC02温室效应化石燃料的燃烧BN02酸雨工厂废气的排放CC0CO中毒燃料的不完全燃烧DSO2光化学烟雾汽车尾气的排放课堂演练彰显立竿见影1 .我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（）A.氨水 B.硝酸C.醋D.卤水2 .在 S + 6HNO3

18、&：H2so4+6NO2T +2H2。中，HNCh表现的性质是（）A.还原性 B.酸性 C.不稳定性 D.氧化性3 .下列物质中，不属于“城市空气质量日报”报道的污染物是（）A.二氧化氮B.二氧化碳 C.可吸入颗粒物D.二氧化硫4 . （2022甘肃省临夏市高一联考）下列关于硝酸的叙述中正确的是（）A.稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸B.铜与浓硝酸和稀硝酸都能发生反应生成二氧化氮C.浓硝酸能在铁的表面生成氧化膜D.硝酸常装在普通试剂瓶中5 .下列关于硝酸的说法中正确的是（）A.稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C.稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D.稀硝酸与Cu反应生成NO,

19、而浓硝酸与Cu反应生成NO2,稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性 大于浓硝酸6 .下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（）A.使石蕊试液变红B.与铜反应放出NO气体，生成Cu（NO3）2C.与Na2cO3反应放出CO2气体，生成NaNChD.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO27 .下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是A.浓硝酸遇石蕊试液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊试液只变红不褪色8 .浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应C.浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能D.足量的铜还原Imol浓硝酸和Imol稀硝酸转移电子数分别为Na和3Na8. （2021年

20、河北卷）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的 环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是（）A. NCh和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主耍成因8 .汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和C.植物直接吸收利用空气中的NO和NCh作为肥料，实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除9 .（2018年新课标H卷）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（）NO NA HNO NILN。，NH,|O| H2OS(X L so,H2sO,(NH.Q籁粒物A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有

21、硝酸钱和硫酸钱C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关10.将2.56gCu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当 Cu反应完毕时，共收集到气体1.12 L（标准状况），则反应中消耗HNO3的物质的量为（）A. 0.05 mol B. 1 molC. 1.05 molD. 0.13 mol11 .近期，世界范围内有许多湖泊为鱼类绝迹的死湖，数以千万公顷的森林衰败枯萎,大片土地沙漠 化将这些现象与频繁降落的酸雨相联系，人们认为，酸雨是肇事主因。某研究小组研究某地硫酸型酸雨的 形成,有人提出以下猜想：猜想一：SO2映SO3国生H2s。4猜想二：SO2南水.H2s。3生生H2s。4猜想三:以上两过程同时存在有关上述猜想，收集一定量该地区刚下的雨水进行实验，下列判断中错误的是（）A.若猜想一或猜想三正确，则该雨水加入盐酸后，再加入BaCL溶液，有白色沉淀生成B.若存在猜想二的过程，则该雨水可能使品红溶液褪色C.若只存在猜想一的过程，则该雨水的pH随时间延长而增大D.上述任意一个猜想正确，该地区雨水的pH均小于12 . （2023福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校协作体高三联考）氮及其化合物的“价一类”二维图如下所示。