资源简介 5.2.3 硝酸 酸雨及防治新课导入:【展示】硝酸泄漏新课讲授:【引入】介绍硝酸的物理性质,硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。【提问】为什么浓硝酸一般将其保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。为什么有的浓硝酸看起来有颜色呢!5.2.3 硝酸 酸雨及防治一、硝酸1.物理性质:(1)硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。(久置浓硝酸呈黄色,是因为硝酸分解产生二氧化氮溶于硝酸。)(2)硝酸能与水以任意比互溶。(3)常用的浓硝酸的质量分数大约为69%,质量分数在95%以上的硝酸又称“发烟硝酸”。2.硝酸的化学性质:(1)具有酸的通性①使指示剂变色:稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红色;浓硝酸则会使紫色石蕊溶液先变红(H+的作用,酸性)后褪色(强氧化性)。②与碱反应:Cu(OH)2+2HNO3Cu(NO3)2+2H2O③与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3 Cu(NO3)2+H2O④遇弱酸盐反应:CaCO 3+2HNO3Ca (NO3)2+H2O+ CO2↑硝酸的不稳定性浓硝酸在见光或受热时容易分解,化学方程式为:4HNO32H2O+4NO2↑+ O2↑因此硝酸应保存在棕色(防光)、细口(液体)、带玻璃塞(橡胶塞易被氧化)的玻璃瓶中,并置于阴凉处(防热)。硝酸的强氧化性HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力。浓、稀硝酸都具有强氧化性,且浓度越大,氧化性越强,还原剂一般被其氧化成最高价态。①硝酸与金属的反应除 Au、P t等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有金属,生成高价金属硝酸盐、低价氮的氧化物和水。例如:3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O金属与HNO3反应不生成 H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。注意:金属与硝酸在计算中常用的四种方法(1)原子守恒法(2)得失电子守恒法(3)电荷守恒法(4)离子方程式计算法例:铜与硝酸的反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O常温下,浓硝酸能使Fe 、Al 钝化;稀硝酸可与铁、铝反应,硝酸被还原为NO。硝酸与铁反应时,产物符合以下规律:Fe的量 Fe过量 Fe不足 Fe恰好与硝酸完全反应产物 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物。②硝酸与非金属的反应加热条件下,浓硝酸能将 C 等非金属单质氧化到最高价态,可表示为:非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或最高价含氧酸+NO 2↑+ H2O。例:C +4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O③硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如:SO2、Fe2+、FeO、 Fe2O3、 Br -、S2-, SO32- ;等均能被HNO3氧化。注:碱性、中性条佚下,NO3- 无氧化性,但在酸性条件下NO3-表现出强氧化性,故在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时,要注意溶液中 H +和NO3-的组合相当于HNO3能够氧化具有强还原性的离子,而单纯的NO3- 不能氧化这些离子。3.硝酸的工业合成:第一步:氨的合成:N2+3H22NH3第二步:氨的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O第三步:氧化:2NO+O22NO2第四步:吸收:3NO2+H2O2HNO3+NO对一氧化氮进行多次氧化吸收理论上可以完全吸收。5.2.3 硝酸的性质大全1.物理性质:(1)硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。(久置浓硝酸呈黄色,是因为硝酸分解产生二氧化氮溶于硝酸。)(2)硝酸能与水以任意比互溶。(3)常用的浓硝酸的质量分数大约为69%,质量分数在95%以上的硝酸又称“发烟硝酸”。2.硝酸的化学性质:(1)具有酸的通性①使指示剂变色:稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红色;浓硝酸则会使紫色石蕊溶液先变红(H+的作用,酸性)后褪色(强氧化性)。②与碱反应:Cu(OH)2+2HNO3Cu(NO3)2+2H2O③与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3 Cu(NO3)2+H2O④遇弱酸盐反应:CaCO 3+2HNO3Ca (NO3)2+H2O+ CO2↑硝酸的不稳定性浓硝酸在见光或受热时容易分解,化学方程式为:4HNO32H2O+4NO2↑+ O2↑因此硝酸应保存在棕色(防光)、细口(液体)、带玻璃塞(橡胶塞易被氧化)的玻璃瓶中,并置于阴凉处(防热)。硝酸的强氧化性HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力。浓、稀硝酸都具有强氧化性,且浓度越大,氧化性越强,还原剂一般被其氧化成最高价态。①硝酸与金属的反应除 Au、P t等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有金属,生成高价金属硝酸盐、低价氮的氧化物和水。例如:3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O金属与HNO3反应不生成 H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。注意:金属与硝酸在计算中常用的四种方法(1)原子守恒法(2)得失电子守恒法(3)电荷守恒法(4)离子方程式计算法例:铜与硝酸的反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O常温下,浓硝酸能使Fe 、Al 钝化;稀硝酸可与铁、铝反应,硝酸被还原为NO。硝酸与铁反应时,产物符合以下规律:Fe的量 Fe过量 Fe不足 Fe恰好与硝酸完全反应产物 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物。②硝酸与非金属的反应加热条件下,浓硝酸能将 C 等非金属单质氧化到最高价态,可表示为:非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或最高价含氧酸+NO 2↑+ H2O。例:C +4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O③硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如:SO2、Fe2+、FeO、 Fe2O3、 Br -、S2-, SO32- ;等均能被HNO3氧化。注:碱性、中性条佚下,NO3- 无氧化性,但在酸性条件下NO3-表现出强氧化性,故在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时,要注意溶液中 H +和NO3-的组合相当于HNO3能够氧化具有强还原性的离子,而单纯的NO3- 不能氧化这些离子。5.2.3 “王水”的故事劳厄和弗兰克,曾获得1914年和1925年的物理学奖,德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌,他们辗转来到丹麦,请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年,纳粹德国占领丹麦,受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西(1943年化学奖得主)帮他想了个好主意:将奖牌放入“王水” 中,纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上,来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后,溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩,按当年的模子重新铸造,于1949年完璧归赵。5.2.3 金属与硝酸反应的常用计算方法电子守恒法:硝酸与金属的反应属于氧化还原反应,N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。原子守恒法:氮原子守恒:n(参加反应的硝酸)=n(被还原的硝酸)+n(体现酸性的硝酸)电荷守恒法:HNO3过量时,反应后的溶液中(不考虑OH-)有c(NO3-)=c(H+)+xc(Mx+)极限法:随着硝酸的浓度不同,产物不同,这时可用此方法。(1)氮原子守恒例1.将25.6mg Cu与1.4×10-3mol的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下体积为多少 mL。(假设反应中只产生氮的氧化物)例2.在Cu与稀硝酸反应中,如果有1mol硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为mol。A. 3/8 B. 8/3 C.3/2 D.2/3(2)电荷守恒法例3.3.2g铜与过量硝酸(8 mol·L-1、30 mL)充分反应,硝酸的还原产物为NO2,和NO,反应后溶液中含有a mol H+,则此时溶液中所含NO3-的物质的量为( )A. (0.2 +a)mol B. (0.1 +a)mol C. (0.05 +a) mol D. a mol(3)极限法例4.把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO,下列说法正确的是( )A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3 的物质的里之比为1:3D.产 物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3 的物质的里之比为3:15.2.3 金属与硝酸反应规律总结(1)硝酸与金属反应一般不生成H2,硝酸浓度越低,还原产物的价态越低。(2)通式①金属+浓HNO3→金属硝酸盐+NO2↑+H2O②金属+稀HNO3→金属硝酸盐+NO↑+H2O参加反应的HNO3=体现酸性的HNO3+被还原的HNO3;金属与HNO3反应后溶液中含NO3-,若向其中加酸,金属会继续被氧化。(3)总量的金属与一定量浓HNO3反应时,随HNO3浓度的降低,还原产物也发生改变。如Cu与浓硫酸反应,开始生成NO2,随着反应进行硝酸浓度变稀,生成NO,最终得到NO2和NO的混合气体。(4)铁与稀HNO3反应,先生成Fe(NO3)3,若Fe过量,Fe(NO3)3与Fe反应生成Fe(NO3)2。(5)思维模式极稀稀浓c(HNO3)NHINO3NONO2N原子守恒两个守恒体现酸性得失电子守恒金属M(NO).起酸性作用的参加反应体现HNO,的物质的HNO氧化性NO、NO,等个关系量等于生成的硝酸盐中NO;的物质的量全部电离,可以未参加反应参加其他反应个技巧利用离子方程式快速找出各种量的相互关系 展开更多...... 收起↑ 资源列表 5.2.3 硝酸 酸雨及防治 课前引入素材.doc 5.2.3 硝酸 酸雨及防治知识总结.doc 5.2.3 硝酸的性质大全 素材.doc 5.2.3 “王水”的故事.doc 5.2.3 硝酸与铜的反应 实验视频.mp4 5.2.3 金属与硝酸反应的常用计算方法 素材.doc 5.2.3 金属与硝酸反应规律总结 素材.doc