高一化學(xué)硝酸

1、硝 酸 實 驗 實驗桌上有實驗桌上有一瓶一瓶69%的濃硝的濃硝酸，一瓶水。請酸，一瓶水。請通過觀察或?qū)嶒炌ㄟ^觀察或?qū)嶒炋骄考兿跛岬奈锾骄考兿跛岬奈锢硇再|(zhì)。理性質(zhì)。純硝酸純硝酸 無色無色有刺激性氣味有刺激性氣味可溶于水可溶于水易揮發(fā)易揮發(fā)密度比水大密度比水大溶于水放熱溶于水放熱培養(yǎng)自己的觀察能力和推斷能力培養(yǎng)自己的觀察能力和推斷能力學(xué)會讀書學(xué)會讀書 沸點低（沸點低（83）硝酸的物理性質(zhì)硝酸的物理性質(zhì) 98%以上的濃硝酸稱以上的濃硝酸稱“發(fā)發(fā)煙煙硝酸硝酸” 思考：思考：是是煙煙還是還是霧霧純硝酸的純硝酸的物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 無色，有刺激性氣味，可溶于水，易揮發(fā)，無色，有刺激性氣味，可溶于水，易揮

2、發(fā)，密度比水大，溶于水放熱，密度比水大，溶于水放熱，沸點低（沸點低（83）,常用常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，98%以上的濃硝酸稱以上的濃硝酸稱“發(fā)發(fā)煙煙硝酸硝酸”思考：思考：是是煙煙還是還是霧霧硝酸是一種酸，硝酸是一種酸，HNO3 = H+ + NO3-請用實驗證明硝酸具有請用實驗證明硝酸具有酸的通性酸的通性。使指示劑變色：使指示劑變色：與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣：與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣：與堿發(fā)生中和反應(yīng)：與堿發(fā)生中和反應(yīng)：與堿性氧化物反應(yīng)：與堿性氧化物反應(yīng)：與某些鹽反應(yīng)：與某些鹽反應(yīng)：稀硝酸使稀硝酸使紫色紫色石蕊試液變紅石蕊試液變紅HNO3+ NaOH = NaNO3 + H

3、2O2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2與鋅反應(yīng)生成與鋅反應(yīng)生成紅棕色紅棕色氣體氣體 在放有銅在放有銅片的兩個試管片的兩個試管里，分別加入里，分別加入少量的濃硝酸少量的濃硝酸和稀硝酸。和稀硝酸。實實 驗驗 反應(yīng)激烈，產(chǎn)生紅棕色氣體，反應(yīng)激烈，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液由無色變?yōu)榫G色。溶液由無色變?yōu)榫G色。Cu+4HNO3(濃濃) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O結(jié)論：結(jié)論：硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能氧化不活潑金屬。硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能氧化不活潑金屬。3Cu+8HNO3(稀稀) =3Cu(NO3)2+2NO +

4、4H2O 反應(yīng)較緩慢，產(chǎn)生無色氣體，逸反應(yīng)較緩慢，產(chǎn)生無色氣體，逸至試管口變?yōu)榧t棕色，至試管口變?yōu)榧t棕色， 溶液由無色變?nèi)芤河蔁o色變?yōu)榫G色。為綠色。 硝酸的強(qiáng)氧化性 硝酸具有強(qiáng)的氧化性，幾乎可以使所有金屬（金、鉑硝酸具有強(qiáng)的氧化性，幾乎可以使所有金屬（金、鉑 除外）除外）氧化而生成硝酸鹽。氧化而生成硝酸鹽。 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化注意 硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣 氧化性：濃硝酸氧化性：濃硝酸 稀硝酸稀硝酸（均比濃硫酸強(qiáng)）（均比濃硫酸強(qiáng)） 一般情況下：一般情況下：濃硝酸被還原為濃硝酸被還原為NONO2 2 稀硝酸被還原為稀硝酸被還原

5、為NONO練習(xí)練習(xí)寫出濃硝酸與銀反應(yīng)的化學(xué)方程式Ag + 2HNO3 (濃) = AgNO3 + NO2 + H2O 硝酸的強(qiáng)氧化性 1體積濃硝酸與體積濃硝酸與3體積濃鹽酸的混合物叫做體積濃鹽酸的混合物叫做王水，王水，它的氧化它的氧化能力更強(qiáng)，能溶解能力更強(qiáng)，能溶解 金（金（Au ）和和 鉑（鉑（Pt ） 體積比為體積比為 3 3 : 1 : 1幫你記憶 考第考第一一自然自然笑（硝）笑（硝）容滿面容滿面 硝酸的強(qiáng)氧化性 硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能使許多非金屬（如碳、硫、磷），硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能使許多非金屬（如碳、硫、磷），及還原劑（如及還原劑（如H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO

6、3等）氧化。等）氧化。4HNO3 + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 練習(xí)練習(xí)寫出濃硝酸與硫反應(yīng)的化學(xué)方程式 6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 思考：為什么不生成二氧化硫或亞硫酸？思考：為什么不生成二氧化硫或亞硫酸？硝酸能把二氧化硫或亞硫酸繼續(xù)氧化硝酸能把二氧化硫或亞硫酸繼續(xù)氧化 觀察一瓶觀察一瓶久置濃硝酸的久置濃硝酸的顏色，并思考顏色，并思考變色原因。變色原因。觀觀 察察久置的濃硝酸呈黃色久置的濃硝酸呈黃色為什么濃硝酸會變黃色？為什么濃硝酸會變黃色？ 可能有可能有NO2（紅棕色）產(chǎn)生，（紅棕色）產(chǎn)生，NO2溶于硝酸而變黃。溶于硝酸而變黃。 如果是有如

7、果是有NO2生成，那么硝酸的生成，那么硝酸的分解產(chǎn)物還應(yīng)有什么物質(zhì)生成？分解產(chǎn)物還應(yīng)有什么物質(zhì)生成？+5+4HNO3 NO2氫元素已處最高價，不可能再升高氫元素已處最高價，不可能再升高故氧元素的化合價必然升高故氧元素的化合價必然升高 ，有，有O2 生成生成4HNO3 2H2O + 4NO2 + O2 或光照或光照氮元素化合價降低氮元素化合價降低學(xué)會讀書學(xué)會讀書硝酸的化學(xué)性質(zhì)硝酸的化學(xué)性質(zhì) 如何用最簡單的文字或化學(xué)方程式歸納如何用最簡單的文字或化學(xué)方程式歸納硝酸的化學(xué)性質(zhì)硝酸的化學(xué)性質(zhì) 強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性（與金屬反應(yīng)，不生成氫氣）（與金屬反應(yīng)，不生成氫氣）硝酸的化學(xué)性質(zhì)：硝酸的化學(xué)性質(zhì)： 強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧

8、化性 （濃度越大，氧化性越強(qiáng)）（濃度越大，氧化性越強(qiáng)） 氧化金屬（金、鉑氧化金屬（金、鉑 除外）（常溫下濃硝酸使鐵鋁鈍化）除外）（常溫下濃硝酸使鐵鋁鈍化） 氧化非金屬（氧化非金屬（C，S，P） 氧化有機(jī)物氧化有機(jī)物 （濃熱硝酸能使石蕊試液褪色）（濃熱硝酸能使石蕊試液褪色） 氧化還原劑氧化還原劑 （H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO3） 不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性 （變黃原因（變黃原因 ，如何保存？），如何保存？）硝酸的強(qiáng)氧化性 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化注意 硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣 氧化性：濃硝酸氧化性：濃硝酸 稀硝酸稀硝酸（

9、均比濃硫酸強(qiáng)）（均比濃硫酸強(qiáng)） 一般情況下：一般情況下：濃硝酸被還原為濃硝酸被還原為NONO2 2 稀硝酸被還原為稀硝酸被還原為NONOCu+4HNO3() = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3Cu+8HNO3(稀稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2OAg + 2HNO3 (濃濃) = AgNO3 + NO2 + H2O硝酸具有強(qiáng)的氧化性，幾乎可以使所有金屬（金、硝酸具有強(qiáng)的氧化性，幾乎可以使所有金屬（金、鉑鉑 除外）除外）氧化而生成硝酸鹽。氧化而生成硝酸鹽。 酸的揮發(fā)性和酸的穩(wěn)定性酸的揮發(fā)性和酸的穩(wěn)定性注意區(qū)分：注意區(qū)分： 酸的氧化性和氧化性酸酸的氧化性和氧化性酸 凡酸均有氧

10、化性（凡酸均有氧化性（H H+ +的性質(zhì)）的性質(zhì)） 氧化性酸：酸中的高價非金屬元素具強(qiáng)氧化性氧化性酸：酸中的高價非金屬元素具強(qiáng)氧化性 酸性的強(qiáng)弱與氧化性的強(qiáng)弱酸性的強(qiáng)弱與氧化性的強(qiáng)弱 揮發(fā)性是物理性質(zhì)，與分子間作用力的大小有關(guān)；揮發(fā)性是物理性質(zhì)，與分子間作用力的大小有關(guān)； 穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì)，與化學(xué)鍵的鍵能大小有關(guān)；穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì)，與化學(xué)鍵的鍵能大小有關(guān)；揮發(fā)性和穩(wěn)定性沒有必然的聯(lián)系。揮發(fā)性和穩(wěn)定性沒有必然的聯(lián)系。 兩者沒有必然的聯(lián)系，如次氯酸是弱酸，氧化性卻很強(qiáng)。兩者沒有必然的聯(lián)系，如次氯酸是弱酸，氧化性卻很強(qiáng)。復(fù)習(xí) 實驗室如何制取鹽酸？實驗室如何制取鹽酸？NaCl + H2SO4(濃濃)

11、= NaHSO4 + HCl NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl 實驗室如何制取硝酸？實驗室如何制取硝酸？NaNO3 + H2SO4(濃濃) = NaHSO4 + HNO3 溫度如何控制？溫度如何控制？ 溫度不能太高，否則硝酸會分解。故生成物是溫度不能太高，否則硝酸會分解。故生成物是NaHSO4 。能否采用制氯化氫的裝置制硝酸？能否采用制氯化氫的裝置制硝酸？ 不能，因硝酸蒸汽腐蝕橡膠塞和膠管。不能，因硝酸蒸汽腐蝕橡膠塞和膠管。用曲頸甑用曲頸甑高沸點酸高沸點酸制制低沸點酸低沸點酸與思考學(xué)會讀書學(xué)會讀書 掌握制硝酸的原理、設(shè)備、尾氣處理和硝酸的濃縮掌握制硝酸的原理、設(shè)備、尾氣

12、處理和硝酸的濃縮 硝酸的工業(yè)制法硝酸的工業(yè)制法 了解氮的氧化物對環(huán)境的污染了解氮的氧化物對環(huán)境的污染 氨氧化生成一氧化氮氨氧化生成一氧化氮 硝酸的工業(yè)制法硝酸的工業(yè)制法氨的催化氧化法氨的催化氧化法 一氧化氮的氧化和硝酸的生成一氧化氮的氧化和硝酸的生成 （循環(huán)使用循環(huán)使用）思考：思考： 1摩爾氨從理論上來說，可生成多少摩爾的硝酸？摩爾氨從理論上來說，可生成多少摩爾的硝酸？ 怎樣制得怎樣制得96%以上的濃硝酸？以上的濃硝酸？ 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O鉑銠合金鉑銠合金 8002NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO氧化爐氧化爐吸收塔吸收塔( 50

13、%)由于由于NO的循環(huán)使用，的循環(huán)使用，1mol的氨可制取的氨可制取1mol的硝酸。（不是的硝酸。（不是2/3） 加入硝酸鎂（或濃硫酸）作吸水劑，蒸餾濃縮。加入硝酸鎂（或濃硫酸）作吸水劑，蒸餾濃縮。 氨氧化生成一氧化氮氨氧化生成一氧化氮 硝酸的工業(yè)制法硝酸的工業(yè)制法氨的催化氧化法氨的催化氧化法 一氧化氮的氧化和硝酸的生成一氧化氮的氧化和硝酸的生成思考：思考： 尾氣包括哪些氣體？怎樣處理？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)尾氣包括哪些氣體？怎樣處理？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式方程式 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O鉑銠合金鉑銠合金 8002NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3

14、 + NO含含NO和和NO2 ，用堿液吸收。，用堿液吸收。 2NO2 +2 NaOH= NaNO3 + NaNO2+H2O NO +NO2+ 2NaOH = 2NaNO2 + H2O煤的燃燒煤的燃燒石油的燃燒石油的燃燒使用硝酸的工廠使用硝酸的工廠汽車排放的廢氣汽車排放的廢氣危害人體危害人體毀壞樹葉毀壞樹葉腐蝕金屬腐蝕金屬損壞橡膠損壞橡膠NO 與血紅蛋白與血紅蛋白 作用作用NO2 引起氣管炎、肺氣腫引起氣管炎、肺氣腫黃色（褐色）煙霧黃色（褐色）煙霧HNO3兩式兩式化學(xué)方程式化學(xué)方程式離子方程式離子方程式三守恒三守恒nNO=1/3 nNO3- =1/4 nHNO3nNO2=nNO3 - =1/2

15、nHNO3N原子守恒原子守恒得失電子守恒得失電子守恒電荷守恒電荷守恒體現(xiàn)酸性體現(xiàn)酸性金金屬屬體現(xiàn)氧化性體現(xiàn)氧化性M(NO3)xNO NO2剩余剩余HNO3金屬與硝酸反應(yīng)計算題的思維模型金屬與硝酸反應(yīng)計算題的思維模型 兩關(guān)系兩關(guān)系 1、N原子守恒原子守恒 n（HNO3 ） = n（NO3-）+ n（ NO、NO2 ） +剩余剩余n(HNO3)2、得失電子守恒、得失電子守恒 ne-失電子（失電子（ X Mx+ ）= ne-得電子（得電子（NO、NO2） HNO3 NO、NO2 HNO3 ne-（M失電子）失電子） = n O2 43、電荷守恒法、電荷守恒法 n（NO3-）= X n （ Mx+ )

16、 = nOH-計算中的守恒思想的應(yīng)用MO2+ nH（余酸）（余酸）三者相等三者相等酸的作用HNO3氧化劑作用HNO34、兩個關(guān)系、兩個關(guān)系 nNO2 = nNO3 - = 1/2 nHNO3nNO = 1/3 nNO3-= 1/4 nHNO3 2001 2001年年5 5月月7 7日日同學(xué)們再見 某化工廠用氨氧化法制取硝酸，并進(jìn)而制取硝酸銨。已知某化工廠用氨氧化法制取硝酸，并進(jìn)而制取硝酸銨。已知由氨制取由氨制取NO的轉(zhuǎn)化率是的轉(zhuǎn)化率是96%， NO轉(zhuǎn)化為硝酸的利用率為轉(zhuǎn)化為硝酸的利用率為92%。則用于制取硝酸的氨占全部氨的百分?jǐn)?shù)是多少？則用于制取硝酸的氨占全部氨的百分?jǐn)?shù)是多少？NH3 + HNO3 = NH4NO3NH3 HNO31mol11+ 0.88100% = 53%NH3NH3NH3NONO2HNO3NH4NO31mol0.88mol1mol0.92 0.97=0.88mol0.88mol0.88mol設(shè)用于制取硝酸的氨為設(shè)用于制取硝酸的氨為1mol0.88mol 試比較試比較鹽酸，硫酸鹽酸，硫酸及及硝酸硝酸的物理性質(zhì)的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì) 鹽鹽 酸酸顏顏 色色氣氣 味味狀狀 態(tài)態(tài)揮發(fā)性揮發(fā)性沸沸 點點無色，不純無色，不純黃色黃色（含（含F(xiàn)e3+）刺激性氣味刺激性氣味水溶液水溶液易揮發(fā)易揮發(fā)低低 硫硫 酸酸 硝硝 酸