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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
一、硝酸的物理性质
1、纯硝酸是无色、刺激性气味的液体，密度比水大。
2、与水以任意比互溶
3、低沸点（83℃）、易挥发
4、95﹪以上的硝酸叫“发烟硝酸”，常用质量分数为69﹪的浓硝酸。
二、化学性质
1. 具有酸的通性
HNO3==H+ + NO3-
使紫色的石蕊试液变红
与某些金属氧化物起反应
2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
与某些盐起反应
2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O
与碱起反应
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
2.硝酸的不稳定性
思考：
1、如何保存硝酸？哪些物质需要保存在棕色试剂瓶中？
2、浓硝酸为什么常呈黄色？如何消除？
3、工业盐酸为什么呈黄色？
4 HNO3 ==== 2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑
受热或见光
棕色细口试剂瓶
见光易分解的药品：如氯水、硝酸、硝酸银等。
硝酸分解放出的二氧化氮溶于硝酸，而使硝酸呈黄色。通入足量的氧气。
3.硝酸的强氧化性
实验：金属铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应
观察:
⑴反应的激烈程度
⑵气体产物的颜色
⑶溶液的颜色
⑷固体的变化
Cu与浓HNO3
Cu与稀HNO3
反应物
反应剧烈
反应缓慢
由无色变蓝色
由无色变蓝色
红棕色气体
无色气体，遇到空气
变红棕色
逐渐溶解
固体变化
气体
溶液变化
反应程度
现象
硝酸与铜的反应
Cu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
硝酸在反应中都表现了哪些性质？
金属与硝酸反应时（一般情况）：
稀硝酸被还原为NO、浓硝酸被还原为NO2，金属被氧化成最高价的金属阳离子。
硝酸与大部分的金属能反应（除Au 、Pt 、Ti）
【讨论与交流】
铜粉放入稀硫酸中无现象，当加入一种盐后，铜粉溶解，此盐是
什么盐？反应的离子方程式为？
硝酸盐。铜相当于与稀硝酸反应
3Cu + 8H+ + 2NO3 - == 3Cu2+ + 2NO ↑ + 4H2O
Fe+浓HNO3反应
Fe+稀HNO3反应
2
2、铁跟稀硝酸反应放出无色气体，溶液变棕黄色
实验现象
1、铁跟浓硝酸无变化（钝化）
Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO +2H2O
【思考】
1.在浓硝酸中钝化的金属有哪些？钝化是物理变化还是化学变化？钝化表现了浓硝酸的什么性质？
2.为什么有的同学会观察到红棕色气体？
3.还有的同学发现当铁粉过量时溶液会成浅绿色？
2NO+O2==2NO2
Fe+2Fe(NO3)3==3Fe(NO3)2
（1）硝酸与金属反应一般不能产生氢气。
稀硝酸的还原产物一般为NO浓硝酸的还原产物一般为NO2
铁与稀HNO3反应时，HNO3过量，产物为Fe（NO3)3，Fe过量，产物为Fe（NO3)2
在金属与硝酸反应的方程式中，硝酸表现酸性和氧化性
（2）硝酸能氧化除Au、Pt、Ti 以外的所有金属。但在常温下，浓硝酸可使Al、Fe钝化，因此可用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。发生钝化时硝酸表现出强氧化性。
（3）做硝酸与金属反应实验时要注意用NaOH溶液吸收尾气，防止有毒气体污染空气。
总结：
2)硝酸与许多的非金属能反应
C+4HNO3(浓)==== CO2 ↑+ 4NO2 ↑ +2H2O
△
浓HNO3的作用：强氧化性
与非金属反应
非金属的产物是高价氧化物(或酸）
硝酸的产物一般是NO2
三、人类活动对氮循环的影响
1、光化学烟雾：氮的氧化物、碳氢化合物
2、酸雨：氮的氧化物、二氧化硫
3、水体富营养化：水体中过量的氮
酸雨与防治
1．SO2与NO2的主要来源
(1)概念： 的降雨。
(2)成因：主要是大气中的 溶于水形成的。
(3)类型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4
SO2＋H2O H2SO3 2H2SO3＋O2===2H2SO4
②硝酸型：NO2→HNO3 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(1)SO2：主要来源于 的燃烧和某些含硫的金属矿物冶炼。
(2)NO2：主要来自于 。
2．酸雨
(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。
3．危害
煤、石油
汽车尾气
pH＜5.6
二氧化硫和氮的氧化物

酸雨的危害
（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和氮的氧化物的排放。
（3）加强工厂废气的回收处理。
（4）改进汽车尾气处理技术，控制汽车尾气排放标准。
4．防治措施
概念：含有氮氧化物和碳氢化合物等第一次污染物的大气，在阳光作用下发生化学反应而产生二次污染物，这种一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
特征：淡蓝色烟雾，具有强氧化性。
危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，是大气能见度降低。
光化学烟雾
NO
NO2
伦敦光化学烟雾
洛杉矶光化学烟雾
广州
光化学烟雾
水体富营养化——含氮、磷化合物的排放
悲哀的海豚
被污染的河流
赤潮
不稳定性
酸性 H+
氧化性 HNO3
硝酸的化
学性质
硝酸的物理性质:低沸点，易挥发
1.硝酸能跟除Pt、Au外金属反应,金属被氧化成高价硝酸盐
2.浓硝酸--NO2 ，稀硝酸—NO
3.氧化性:浓硝酸 > 稀硝酸
4.常温下浓硝酸使 Fe、Al钝化
THANK YOU
感谢聆听
Ending
Thanks for listening

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