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第五章 化工生产中的重要非金属材料
第二节 氮及其化合物
导入新课
1、能了解N2、NO、NO2、NH3、铵盐的性质，并能从物质类别、元素价态的角度预测它们的性质。
2、能掌握NH3的实验室制法、 NH4＋的检验、HNO3性质和用途。
3、能从物质类别和元素价态的视角说明氮及其化合物的转化路径。
4、能够了解自然界中氮的循环，认识N2、NH3、铵盐等在生产中的应用和对生态环境的影响。
学习目标
+7
2 5
1、位置：第____周期、第_____族
二 VA
2、结构：
氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其他原子结合。
温故知新——氮元素的位置、结构
1、自然界中氮元素的存在
氮元素
游离态：
化合态：
主要以N2的形式存在于空气中
存在于动植物体内的蛋白质中及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
氮的固定
2、氮的固定
一、氮气和氮的固定
2、氮的固定
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
(1)含义：
(2)分类：
氮的固定
自然固氮
人工固氮
高能固氮：
生物固氮：
合成氨：
仿生固氮氨：
N2＋O2 2NO
放电或高温
如豆科植物的根瘤菌固氮
高温高压
催化剂
N2＋3H2 2NH3
某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用
一、氮气和氮的固定
3、自然界中氮的循环
一、氮气和氮的固定
4、氮气
(1)氮气的物理性质：
无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
(2)氮气的化学性质：
氮分子中含有氮氮三键(N≡N)，断裂该化学键需要较多的能量，因此氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。但在高温、放电等条件下，氮气能与Mg、O2、H2等物质发生化合反应。
一、氮气和氮的固定
(2)氮气的化学性质
①与Mg反应：
N2＋3Mg === Mg3N2
点燃
②与O2反应：
N2＋O2 2NO
放电或高温
③与H2反应：
高温高压
催化剂
N2＋3H2 2NH3
一、氮气和氮的固定
(3)氮气的主要用途
①氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等；
②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料；
③液氨可用作致冷剂，应用于医学、科技等领域。
一、氮气和氮的固定
哈伯 F.Haber
1868～1934
1918 年，德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。
1931 年，卡尔·博施因为改进合成氨方法获得诺贝尔化学奖。
2007年诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德，因为他发现了哈伯－博施法合成氨的作用机理。
合成氨技术的发明实现了“从空气到面包”的神奇转化，使人类告别了“靠天吃饭”的时代。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
科学史话：合成氨
N的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5
对应氧化物 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5
1、氮的氧化物
注意：
(1)这些氧化物中只有N2O3 、N2O5是酸性氧化物，其余均为不成盐氧化物。
(2)N2O俗称“笑气”，为无色有甜味的气体，广泛应用于医药麻醉、食品加工等生产生活领域。
二、一氧化氮和二氧化氮
2、NO和NO2的性质
(1)NO2溶于水的实验
实验操作 实验现象 实验结论
如图所示，在一支50mL的注射器里充入20mL NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。观察现象。
无明显变化
NO不溶于水
二、一氧化氮和二氧化氮
(1)NO2溶于水的实验
实验操作 实验现象 实验结论
打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。
振荡注射器，观察现象。
注射器内气体由无色变为红棕色，注射器塞子向左移动。
NO与空气中的O2发生反应生成红棕色的NO2
2NO＋O2＝2NO2
注射器中气体由红棕色变为无色，注射器塞子继续向左移动。
NO2与水发生反应生成无色的NO
3NO2＋H2O＝
2HNO3＋NO
二、一氧化氮和二氧化氮
(2)NO和NO2的性质比较
NO NO2
物理性质
化学性质 与水反应
与O2反应
与碱反应
无色、无味、不溶于水的有毒气体
红棕色、有刺激性气味、易溶于水的有毒气体，易液化
不反应
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
(工业上利用此原理制HNO3)
2NO＋O2＝2NO2
不反应
不反应
2NO2＋2NaOH＝
NaNO3＋NaNO2＋H2O
二、一氧化氮和二氧化氮
排水
温馨提示：
(1)收集NO气体用_____法；收集NO2用___________法。
向下排空气
(2)NO2能进行自身二聚，
故NO2中总混有N2O4。
2NO2(红棕色) N2O4(无色)
(3)谚语：“雷雨发庄稼”的原理
N2 NO NO2 HNO3 硝酸盐
O2
O2
H2O
矿物质
(4)NO/NO2与O2的混合气被水吸收的反应
二、一氧化氮和二氧化氮
(4)NO2与O2的混合气被水吸收的反应
已知：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO ······ ①
2NO＋O2＝2NO2 ······ ②
总式＝①×2＋②
4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
同理：NO与O2的混合气被水吸收的反应为：
NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
二、一氧化氮和二氧化氮
思考：能否用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2和Br2(g)？
方法：将两种红棕色气体分别通入水中，Br2溶于水得到的溴水为橙色，而NO2溶于水得到的稀硝酸为无色。
练、在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　 　)
①1.2mL ②2.4mL ③3mL ④4mL
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
D
二、一氧化氮和二氧化氮
练、将VmLNO和NO2的混合气体通过足量的水，充分反应后，得到一定体积的无色气体A。将此无色气体A与等体积的氧气混合，再通过足量的水，充分反应后还能收集到5 mL无色气体B。试回答
(1)A是：_____、B是：_____(填化学式)
(2)A气体的体积是_______mL
(3)V的取值范围：____mL＜V＜____mL
NO
O2
20
20
60
二、一氧化氮和二氧化氮
新课导入：情境素材
三、氨和铵盐
1、氨
(1)氨的物理性质
色态 气味 密度 溶解性 沸点
无色
气体
刺激性
气味
比空气
的小
极易溶于水(常温下1体积水可溶解700体积的氨，其水溶液称为氨水)
较低
易液化
注：液氨因汽化时要吸收大量的热，液氨常用作制冷剂
(2)氨的化学性质
实验5 6：氨溶于水的喷泉实验
步骤：在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。
三、氨和铵盐
三、氨和铵盐
(2)氨的化学性质
实验5 6：氨溶于水的喷泉实验
现象：
原因：
结论：
烧杯中的水倒吸进入烧瓶，形成红色的喷泉
氨极易溶于水，大量氨溶于水后，瓶内的压强迅速减小形成负压，这时外界的大气压将烧瓶中的水迅速压上去，形成了喷泉。
极易溶于水，并能与水反应生成碱性物质
三、氨和铵盐
气体 溶液
A H2S 稀盐酸
B HCl 稀氨水
C NO 稀H2SO4
D CO2 饱和NaHCO3溶液
练、(2020全国Ⅲ)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是( )
三、氨和铵盐
气体 滴管及烧杯内液体 造成负压原理 液体能否充满烧瓶 溶质的物质的量浓度(标况)
NH3
HCl
NO2
CO2
H2S
NO＋O2
水
NH3溶于水(1:700)
能
1/22.4
水
HCl溶于水(1:500)
能
1/22.4
3NO2+2H2O=2HNO3+NO
水
不能2/3
1/22.4
碱液
CO2＋NaOH=NaHCO3
能
碱液
H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
能
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
不一定
水
酸液
碱液
碱液
可用于“喷泉实验”的组合
(2)氨的化学性质
①与水反应：
氨大部分与水结合成NH3·H2O(一水合氨)，少部分的NH3·H2O会电离成NH4＋和OH－。
NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH
注：(1)NH3·H2O很不稳定，受热会分解；
NH3·H2O == NH3↑＋H2O

(2)NH3是中学阶段所学的唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的碱性气体。
三、氨和铵盐
(2)氨的化学性质
②与酸反应
NH3＋HCl＝NH4Cl
现象：有大量白烟产生
原因：氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒
思考：浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？
挥发性酸(如HCl、HNO3)遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸(如H2SO4)无此现象。
2NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4
NH3＋HNO3＝NH4NO3
三、氨和铵盐
(2)氨的化学性质
③与氧气反应
氨的催化氧化：
4NH3＋5O2 === 4NO＋6H2O
催化剂

(工业制NO的方法)
三、氨和铵盐
(2)氨的化学性质
④与其它氧化剂的反应(如Cl2 、CuO、NOx等)
2NH3(少量)＋3Cl2＝N2＋6HCl
8NH3(过量)＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl
应用：检查氯气管道是否泄露
2NH3＋3CuO＝N2＋3Cu＋3H2O

(实验室制N2)
4NH3＋5NO＝5N2＋6H2O
8NH3＋6NO2＝7N2＋12H2O
(治理NOx污染)
三、氨和铵盐
(3)氨的用途
制
纯碱
制
化肥
制
冷剂
有机
合成
原料
制
硝酸
三、氨和铵盐
2、铵盐
(1)概念：
由铵根离子(NH4＋)与酸根离子构成的化合物
大多数铵盐都是白/无色晶体、易溶于水
(2)物理性质：
(3)化学性质：
①受热易分解
NH4Cl == NH3↑ ＋ HCl↑

三、氨和铵盐
(3)化学性质：
①受热易分解
NH4HCO3==NH3↑＋CO2↑＋H2O

特点：挥发性酸(如HCl、H2CO3等)形成的铵盐，受热时分解为氨和对应的酸。
NH4NO3==N2O↑＋2H2O

特点：氧化性酸(如HNO3等)形成的铵盐，受热时发生氧化还原反应。
三、氨和铵盐
NH4Cl == NH3↑ ＋ HCl↑

(3)化学性质：
实验5 7：铵盐与碱的反应
实验操作 实验现象 实验结论
向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风)，用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。
产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝
加热条件下铵盐与碱反应有氨气放出
NH4＋＋OH == NH3↑＋H2O

三、氨和铵盐
(3)化学性质：
②与碱反应
Ⅰ、与碱溶液在常温下反应：
NH4＋＋OH == NH3↑＋H2O

NH4＋＋OH ＝NH3·H2O
Ⅱ、与碱溶液在加热条件下反应：
特点：在水溶液中、固相反应中均可发生
应用：检验铵根离子、制氨气
三、氨和铵盐
3、NH4＋的检验
固体
液体
取少量样品于研钵中，加入固体碱进行研磨。若闻到氨的刺激性气味，则样品中含有NH4＋
取少量样品与碱混合于试管中，加热后，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若红色石蕊试纸变蓝，则样品中含有NH4＋
取少量溶液于试管中，加入浓碱溶液，微热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若红色石蕊试纸变蓝，则样品中含有NH4＋
三、氨和铵盐
4、氨气的实验室制法
(1)实验原理：铵盐与碱共热产生氨气
2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)实验装置：固＋固 气体

(3)收集方法：
(4)验满方法：
或用蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒靠近试管口，有白烟生成。
棉花的作用：防止NH3与空气对流而造成收集的NH3不纯
向下排空气法
湿润的红色石蕊试纸放置在试管口，试纸变蓝；
三、氨和铵盐
碱石灰：在NaOH的浓溶液中加入CaO，加热制成的白色固体即为碱石灰。
4、氨气的实验室制法
(5)干燥方法：
注意：NH3不可用中性的无水CaCl2干燥，因为CaCl2可与NH3反应生成CaCl2·8NH3
三、氨和铵盐
4、氨气的实验室制法
(6)尾气处理：
水或酸溶液
(防倒吸)
肚容式 倒立漏斗式 安全瓶 隔离式
三、氨和铵盐
4、氨气的实验室制法：快速简易制法
方法一：加热浓氨水
氨水易挥发，且氨水中的NH3·H2O受热易分解，因此可由加热浓氨水的方法获得NH3。
NH3·H2O == NH3↑＋H2O

三、氨和铵盐
4、氨气的实验室制法：快速简易制法
方法二：浓氨水＋固体CaO(或NaOH)
CaO作用：①吸水；②吸水后放热促进NH3逸出；③增大溶液中的OH 浓度，减少NH3的溶解
NH3·H2O＋CaO＝NH3↑＋Ca(OH)2
NaOH作用：NaOH固体溶于水放热，促进NH3·H2O分解；且OH 浓度的增大有利于NH3的逸出
三、氨和铵盐
A. ①是氨气发生装置 B. ②是氨气吸收装置
C. ③是氨气发生装置 D. ④是氨气收集、检验装置
练、实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( )
C
三、氨和铵盐
5、氨气的工业制法
高温高压
催化剂
N2＋3H2 2NH3
三、氨和铵盐
6、铵盐的用途：
铵盐在工业、农业生产中也有着重要的用途。大量的铵盐用作氮肥，硝酸氨还可用作炸药，氯化铵常用作印染和制作干电池的原料，它也用在金属焊接上除去金属表面的氧化物薄层(焊药)。
三、氨和铵盐
1、物理性质：
无色、易挥发、有刺激性气味的液体，能与水以任意比互溶。
温馨提示:
(1)常用浓硝酸的质量分数约为69%(约15mol/L)
(2)质量分数为98%以上的浓硝酸在空气里由于挥发出来的硝酸遇到空气里的水蒸气生成了极微小的硝酸液滴而产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。
四、硝酸
2、硝酸的化学性质
(1)酸的通性
①与指示剂反应：
稀HNO3使紫色石蕊试液由紫色变成红色；
浓HNO3使紫色石蕊试液先变红(H＋)后褪色(强氧化性)
②与碱反应：
HNO3＋NaOH＝NaNO3＋H2O
③与碱性氧化物反应：
2HNO3＋CaO＝Ca(NO3)2＋H2O
④与弱酸盐反应：
2HNO3＋Na2CO3＝2NaNO3＋H2O＋CO2↑
四、硝酸
2、硝酸的化学性质
(2)不稳定性
贮存：一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
4HNO3 ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
受热
或光照
原因分析：
硝酸分解产生的NO2溶于在其中
工业盐酸中因含有Fe3＋而呈黄色
四、硝酸
2、硝酸的化学性质
(3)强氧化性
①与金属反应
实验5 8：在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。
四、硝酸
浓硝酸 稀硝酸
实验 现象
结论
反应剧烈，有红棕色气体生成，溶液呈绿色
反应缓慢，有气泡产生，在接近试管口处观察到浅红棕色气体，试管中溶液呈蓝色
反应生成NO2
反应生成NO
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
四、硝酸
①与金属反应——与Cu的反应
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
离子方程式：
Cu＋4H＋＋2NO3 ＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8H＋＋2NO3 ＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
四、硝酸
Fe＋6HNO3(浓)==2Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O

常温下，Fe、Al的表面会被浓硝酸氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应(浓硝酸可用铝槽车运输)。加热时，浓硝酸会破坏氧化层继续发生反应。
①与金属反应——与Fe的反应
思考：随着反应的进行浓硝酸变稀，又会发生怎样的反应呢？
Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
四、硝酸
①与金属反应——与Fe的反应
Fe＋6HNO3(浓)==2Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O

Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
思考：与稀硝酸反应当Fe过量时，又有何反应发生？
Fe＋2Fe(NO3)3＝3Fe(NO3)2
Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
两式加
得总式
3Fe(过)＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
四、硝酸
①与金属反应——与Fe的反应
Fe＋6HNO3(浓)==2Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O

Fe(少量)＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
3Fe(过量)＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe＋HNO3(浓)→钝化(常温下)
四、硝酸
浓硝酸与浓盐酸以1:3的体积比混合，所得混合物称为王水，它能溶解一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等
Au＋HNO3＋4HCl＝NO↑＋2H2O＋HAuCl4
四氯合金酸
3Pt＋4HNO3＋18HCl＝4NO↑＋8H2O＋3H2PtCl6
六氯合铂酸
①与金属反应——与Pt、Au的反应
四、硝酸
小结：硝酸与金属反应的规律
(1)可与绝大多数金属反应 (除Pt、Au外)；
(2)金属与HNO3反应时，金属被氧化成高价硝酸盐，一般情况下：浓HNO3 → NO2 ，稀HNO3 → NO；
(4)常温下浓硝酸使铁、铝等金属钝化，加热可反应
(3)硝酸浓度越高，氧化性越强 (浓>稀)；
(5)铁与稀硝酸反应，产物与两者的量有关：
若Fe少量 → Fe(NO3)3；若Fe过量 → Fe(NO3)2
四、硝酸
(3)强氧化性
②与非金属反应：
浓硝酸与非金属单质C、P、S等在加热条件下反应，非金属单质被氧化至最高价氧化物或含氧酸，自身被还原为NO2。
P＋5HNO3(浓)==H3PO4＋5NO2↑＋H2O

S＋6HNO3(浓)==H2SO4＋6NO2↑＋2H2O

C＋4HNO3(浓)==CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

四、硝酸
(3)强氧化性
③与还原性化合物反应：
可氧化Fe2＋、SO32 、SO2、I 、FeO等还原性物质
3Fe2＋＋NO3 ＋4H ＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3SO32 ＋2NO3 ＋2H＋＝3SO42 ＋2NO↑＋H2O
3SO2＋2NO3 ＋2H2O＝3SO42 ＋2NO↑＋4H＋
6I +2NO3 +8H+＝3I2↓＋2NO↑＋4H2O
3FeO＋NO3 ＋10H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋5H2O
四、硝酸
练、下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )(双选)
A. HCO3 、OH 、Na＋、Cl
B. Fe2＋、H＋、NO3 、Cl
C. Cu2＋、Na＋、S2 、SO42
D. H＋、K＋、SO32 、S2
BD
四、硝酸
3、硝酸的工业制法
硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：
N2 NH3 NO NO2 HNO3
H2
O2
O2
H2O
(1)写出每一步反应的化学方程式。
(2)请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况，以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
四、硝酸
1、思维模型
金属
HNO3
参与反应
未参与
反应
体现
酸性
体现
氧化性
M(NO3)x
NOx等
全部电离，可以参加其他反应
两个
守恒
一个
关系
一个
技巧
N原子守恒
得失电子守恒
起酸性作用的HNO3的物质的量等于生成的硝酸盐中NO3 的物质的量
利用离子方程式快速找出各种量的相互关系
拓展：硝酸与金属反应的计算
2、计算技巧
(1)原子守恒法:
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3 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于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
即：n(HNO3)＝xn(硝酸盐)＋yn(还原产物)
拓展：硝酸与金属反应的计算
例、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：
(1)参加反应的HNO3的物质的量是________。
解析：参加反应的HNO3分两部分：
一部分显酸性生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO
n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NO2)＋n(NO)
＝0.51mol×2＋0.5mol＝1.52mol
拓展：硝酸与金属反应的计算
2、计算技巧
(2)得失电子守恒法:
即: xn(金属失去)e ＝yn(N得到)e
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量＝金属失电子的物质的量。
拓展：硝酸与金属反应的计算
例、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：
(2)NO的体积为______L，NO2的体积为______L。
解析：(1)n(Cu)＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x mol，NO2的物质的量为y mol
根据气体的总体积为11.2 L，则有：x＋y＝0.5 mol
根据得失电子守恒有：3x＋y＝(0.51×2) mol
解方程组得：x＝0.26 mol，y＝0.24 mol
5.824
5.376
拓展：硝酸与金属反应的计算
例、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：
(3)产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸的浓度________mol/L。
解析：HNO3部分变成气体，部分以NO3 形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3aV mol，以NO3 形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aV mol。
10 3aV＋0.5
0.14
拓展：硝酸与金属反应的计算
例、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：
(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水_______g。
解析：由得失电子守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)
n(H2O2)＝n(Cu)＝0.51 mol
则m(H2O2)＝17.34 g
需30%的双氧水：17.34 g÷30%＝57.8 g
拓展：硝酸与金属反应的计算
(3)离子方程式计算法：
即：3Cu＋8H＋＋2NO3 ＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
2、计算技巧
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3 在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，此类题目应用离子方程式来计算
拓展：硝酸与金属反应的计算
练、某100 mL混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4 mol/L和0.1 mol/L，向该混合溶液中加入1.92g铜粉，加热待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是_______mol/L。
3Cu＋8HNO3＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
0.03
0.04
0.015
3Cu＋8H＋＋2NO3 ＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
0.03
0.06
0.04
0.0225
拓展：硝酸与金属反应的计算
“空中死神”——酸雨
SO2、NOx
五、酸雨及防治
1、空气中SO2、NOx的主要来源
(1)SO2
煤、石油等化石燃料的燃烧
含硫金属矿物的冶炼
(2)NOx
汽车尾气(N2O2在内燃机内反应生成NO，NO遇空气转化为NO2)
硝酸工业废气中含有NO、NO2等
五、酸雨及防治
2、SO2和NOx的危害
(1)引起大气污染，引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
(2)形成酸雨。
(3)产生光化学烟雾(氮氧化物与碳氢化合物在阳光(紫外线)作用下，发生化学反应，产生一种有毒的烟雾)。
五、酸雨及防治
3、酸雨
(1)概念：
(2)成因：
(3)类型：
pH＜5.6的降水 (正常雨水的pH约为5.6)
主要由大气中的SO2、NOx以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成的
①硫酸型
SO2
粉尘等催化剂作用
O2
SO3
H2O
H2SO4
雨水
H2SO3
空气中的O2
H2SO4
五、酸雨及防治
②硝酸型
主要反应： 2NO＋O2＝2NO2、
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
五、酸雨及防治
(3)类型：
①硫酸型
SO2
粉尘等催化剂作用
O2
SO3
H2O
H2SO4
雨水
H2SO3
空气中的O2
H2SO4
(4)危害：
①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀
(5)防治：
①调整能源结构，发展清洁能源。
②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2和氮氧化物排放。
③改进汽车尾气处理技术，提高汽车尾气排放标准。
④加强工厂废气的回收处理及利用。
五、酸雨及防治
1、常见的SO2吸收、处理方法
(1)“钙基固硫法”脱硫原理
CaO＋SO2＝CaSO3
2CaSO3＋O2＝2CaSO4
(2)“石灰石/石灰 石膏法”脱硫原理
CaCO3＋SO2＝CaSO3＋CO2
2CaSO3＋O2＝2CaSO4
Ca(OH)2＋SO2＝CaSO3＋H2O
拓展：SO2和NOx的吸收、处理方法
1、常见的SO2吸收、处理方法
(3)“氨水脱硫法”脱硫的原理
SO2(过量)＋NH3＋H2O＝NH4HSO3
SO2(少量)＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3
2(NH4)2SO3 ＋O2＝2(NH4)2SO4
2NH4HSO3 ＋O2＝2NH4HSO4
拓展：SO2和NOx的吸收、处理方法
2、常见的氮氧化物吸收、处理方法
(1)碱液吸收法
2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
(2)催化剂转化法
2NOx＋2xCO ==== N2＋2xCO2
催化剂
(3)氨气吸收法
6NO＋4NH3＝5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3＝7N2＋12H2O
拓展：SO2和NOx的吸收、处理方法
1:3
拓展：SO2和NOx的吸收、处理方法
练、氮氧化合物是大气污染的重要因素，根据NOx性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。
(1)已知：4NH3＋6NO＝5N2＋6H2O,
8NH3＋6NO2＝7N2＋12H2O。
同温同压下，3.5 LNH3恰好将3.0 LNO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是______。
(2)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O；
现有V L某NaOH溶液能完全吸收n molNO2和m molNO组成的大气污染物。
①烧碱溶液的物质的量浓度至少为_____ mol/L
②若所得溶液中c(NO3 ):c(NO2 )＝1:9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n:m＝_____。
m+n
V
3:2
拓展：SO2和NOx的吸收、处理方法

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