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第四章 第二节
氮及其氧化物
第三课时
硝酸 酸雨及防治
硝烟反应
硝烟反应是指一般开枪时，子弹飞出的瞬间会伴随着射击残留物的遗留，这些残留物会遗留在手背手指、衣物等等。
新课导入
硝烟反应的原理是利用二苯胺或者而联苯胺检测火药中的硝酸根，方法是用1%的二苯胺或二苯联苯胺的硫酸溶液滴在滤纸或石蜡膜上，如果产生蓝色反应，就证明有硝酸根。
物理性质
无色、有刺激性气味、易挥发的液体，密度比水重，与水以任意比例互溶。常用浓硝酸的质量分数约为69%，98%以上的硝酸叫发烟硝酸
硝酸的性质
熔点：-42℃
沸点：83℃
密度：1.50g/cm3
化学性质
硝酸的性质
能够用纯碱来处理泄露的硝酸
一、酸的通性
①使酸碱指示剂变色：
②能与金属反应：
③能与碱反应：
④能与碱性氧化物反应：
⑤能与盐反应：
稀硝酸使石蕊溶液变红，
浓硝酸使石蕊溶液先变红，后褪色
HNO3＋NaOH=NaNO3＋H2O
生成盐和水，还有NO或者NO2
HNO3＋2CaO=Ca(NO3)2＋H2O
2HNO3＋Na2CO3=2NaNO3＋CO2↑ ＋ H2O
化学性质
硝酸的性质
棕色试剂瓶,并贮放在黑暗、阴凉处
二、不稳定性
不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为：
4HNO3 ==== 2H2O + 4NO2 ↑ + O2 ↑
加热
或光照
根据硝酸的这一特点，实验室如何保存浓硝酸？
长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中
可通入O2来消除黄色
化学性质
硝酸的性质
三、强氧化性
1. 与Cu反应
实验5-8： 如图5-14所示，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。
强氧化性
硝酸的性质
1. 与Cu反应
稀硝酸 浓硝酸
实验 现象 反应缓慢,有少量气泡产生,__________,试管口有红棕色气体产生 反应剧烈,有__________产生,__________,液面上有________气体产生
实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成_____气体
溶液变蓝
大量气泡
溶液变蓝
红棕色
NO
NO2
强氧化性
硝酸的性质
1. 与Cu反应
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO
足量铜与一定量浓硝酸反应得到气体为
NO2和NO的混合气体
浓硝一四棕 一四一二二
稀硝三八无 三八三二四
强氧化性
硝酸的性质
1. 与Cu反应
①浓硝酸体现氧化性和酸性
②无论是浓硝酸还是稀硝酸，都是强氧化剂
③浓硝酸氧化性比稀硝酸强，反应更剧烈
⑤硝酸越稀，反应产物越复杂，如N2O、N2、NH4NO3
强氧化性
硝酸的性质
1. 与Cu反应
铜投入到稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？
会溶解。NO3-在酸性条件下有氧化性，
由离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，
只要溶液中同时有H＋和NO3-，铜就会发生反应而溶解。
强氧化性
硝酸的性质
2. 与Fe、Al反应
（1）常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
（2）加热时：
Al + 6HNO3(浓) == Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
Fe+6HNO3(浓) == Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
故可用铁罐车或铝罐车来运输硝酸
强氧化性
硝酸的性质
3. 与非金属反应（需要加热）
C+4HNO3（浓）= CO2↑ +4NO2↑+ 2H2O
△
4.硝酸能与许多还原性化合物反应:
还原剂：SO2、SO32-、I-、Fe2+等。
S+6HNO3（浓）= H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
△
如：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
硝酸的用途
硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料和硝酸盐等。
硝酸的工业制法
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
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
(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。
硝酸的工业制法
写出有关化学方程式:
N2→NH3: ________________________________。
NH3→NO: _______________________________。
NO→NO2: _______________________________。
NO2→HNO3: _____________________________。
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
酸雨及防治
煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
酸雨及防治
酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
S
SO2
SO3
H2SO4
硫酸型酸雨：
硝酸型酸雨：
NO2
HNO3
成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
1. 酸雨的形成
酸雨及防治
(1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。
(2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长。
(3)破坏土壤、植被、森林。
(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。
(5)渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。
2. 酸雨的危害
酸雨及防治
(1)调整能源结构，积极开发新能源
(2)对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合
开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等
(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等
(4)加强工厂废气的回收处理
(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
3. 酸雨的防治
巧藏诺贝尔金质奖章
有两位德国科学家，劳厄和弗兰克，分获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：将奖牌放入一种试剂中，使纯金奖牌溶解。玻尔于是将溶有金牌的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年完璧归赵时，当时弗兰克工作的美国芝加哥市还专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式。
硝酸的用途
那么波尔到底是用什么来溶解金的呢？
王水
3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王水，它的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金（Au ）和 铂（Pt ）溶解。
硝酸的用途
V浓HCl : V浓HNO3 = 3 : 1

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