氮及其化合物第2課時課件下學期高一化學人教版

第五章化工生產中的重要非金屬元素

第二節(jié)氮及其化合物顏色狀態(tài)氣味密度特性無色液態(tài)

刺激性

>

易

揮發(fā)

1、硝酸的物理性質四、硝酸(1)酸的通性寫出下列反應的離子方程式：①硝酸和氫氧化鈉反應：_____________________________________。②硝酸和氧化鈉反應：_______________________________________。③硝酸和碳酸鈣反應：_______________________________________。④使指示劑變色：稀硝酸使紫色石蕊試液變紅，濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色H＋＋OH－==H2O2H＋＋Na2O==2Na＋＋H2O2H＋＋CaCO3==Ca2＋＋CO2↑＋H2O2、硝酸的化學性質4HNO3(濃)====4NO2↑+O2↑+2H2O

△

或光照(2)HNO3的不穩(wěn)定性問題：為什么有的濃硝酸看起來顏色發(fā)黃呢！濃硝酸見光或受熱會分解產生NO2，NO2又溶于濃硝酸使其發(fā)黃。(3)HNO3的強氧化性①與Cu反應【實驗5-8】如圖5-14所示，在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現象。向上拉銅絲，終止反應。濃硝酸稀硝酸實驗現象實驗結論藍大量氣泡綠紅棕色NONO23Cu+8HNO3(稀)

===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)

===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反應劇烈,有__________產生,溶液變_____,液面上有________氣體產生反應緩慢,有

氣泡產生，溶液變______,試管口有紅棕色氣體產生銅與濃硝酸常溫下劇烈反應生成_____氣體銅與稀硝酸常溫下緩慢反應生成_____氣體少量廢氣處理：用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。②鈍化：

常溫下，鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化，生成了一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內層金屬的進一步反應。加熱時：Al+6HNO3(濃)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△Fe+6HNO3(濃)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△C+4HNO3（濃）=2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△③

與非金屬反應思維拓展(1)硝酸與金屬反應不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。(2)硝酸能與大多數金屬(金、鉑等除外)反應，將金屬氧化為高價態(tài)金屬的硝酸鹽。但在常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。(3)熱的濃硝酸可將非金屬單質(碳、硫、磷等)氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。(4)硝酸的強氧化性還表現在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等均能被硝酸氧化。①濃硫酸、硝酸等都是氧化性酸，因為其中的

易獲得電子，表現出很強的氧化性；而鹽酸、稀硫酸、碳酸等的酸根部分不能或不易獲得電子，是非氧化性酸。②在水溶液中任何酸都能電離出H＋，H＋在一定條件下可獲得電子，被還原為H2，從這一點來說，酸都具有氧化性，但此時H＋表現出的性質是酸性，這與氧化性酸中心元素獲得電子表現出的氧化性不同。酸的氧化性與氧化性酸相關鏈接勞厄和弗蘭克，曾獲得1914年和1925年的物理學獎，德國納粹政府要沒收他們的諾貝爾獎牌，他們輾轉來到丹麥，請求丹麥同行、1922年物理學獎得主玻爾幫忙保存。1940年，納粹德國占領丹麥，受人之托的玻爾急得團團轉。同在實驗室工作的一位匈牙利化學家赫維西（1943年化學獎得主）幫他想了個好主意：將獎牌放入“王水”中，純金獎牌便溶解了。玻爾于是將溶液瓶放在實驗室架子上，來搜查的納粹士兵果然沒有發(fā)現這一秘密。戰(zhàn)爭結束后，溶液瓶里的黃金被還原后送到斯德哥爾摩，按當年的模子重新鑄造，于1949年完璧歸趙。能使不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。濃硝酸和濃鹽酸按體積比為1∶3混合得到的混合物。王

水資料卡片【思考與交流】寫出有關化學方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。4NH3+5O2

4NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NON2+3H2

2NH3高溫高壓催化劑重要的化工原料，用于制化肥，農藥，炸藥，染料等。3、硝酸的作用

煤、石油和某些金屬礦物中含有硫，在燃燒或冶煉時往往會生成二氧化硫。

在機動車發(fā)動機中，燃料燃燒產生的高溫條件會使空氣中的氮氣與氧氣反應，生成氮氧化物。它們會引起呼吸道疾病，危害人體健康，嚴重時會使人死亡。五、酸雨及防治酸雨：主要指pH小于

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。SSO2SO3H2SO4硫酸型酸雨：硝酸型酸雨：NO2HNO3成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。1.酸雨的形成(1)對人體的直接危害首先是它的刺激性，其次是它會形成硫酸霧和硫酸鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水腫等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴重影響水生動物生長。(3)破壞土壤、植被、森林。(4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。(5)滲入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中鋁、銅、鋅、鎘等對人體有害金屬元素的含量會偏高。2.酸雨的危害(1)調整能源結構，積極開發(fā)新能源。(2)對煤（其中含硫為0.3%-5%)進行處理，如選洗加工、綜合開發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理等。(3)種植能夠吸收SO2的有關樹木(如臭椿、垂柳、柳杉）等。(4)加強工廠廢氣的回收處理。(5)改進汽車尾氣的處理技術，控制尾氣排放。3.酸雨的防治環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學煙霧氮氧化物和碳氫化合物的排放危害人體健康和植物生長臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇常見的環(huán)境污染相關鏈接赤潮和水華含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華

硝酸與金屬反應計算規(guī)律課堂延伸一、原子守恒法金屬與硝酸反應的計算例1：若將克Cu與一定量的濃HNO3反應，銅全部溶解時，共產生氣體（標準狀況），則所消耗的HNO3的物質的量為________解：n(反應的HNO3)=n(被還原的HNO3)+n(表現酸性的HNO3)=n(NOx)+2n(Cu2+)

=5.6L/22.4L/mol+2

例2：64gCu投入一定量濃硝酸中，銅完全溶解，共收集到氣體。將此氣體與一定體積的O2一起通入水中，恰好完全溶解，則O2的體積為（氣體體積均按標準狀況下計量）________

因為HNO3NOxHNO3

CuO2所以2n(Cu)=4n(O2)n(O2反應步驟比較多金屬與硝酸反應的計算二、電子守恒法HNO3過量時，反應后溶液中（不考慮OH-）：

c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)三、電荷守恒法例3.

3.2g銅與過量硝酸反應，硝酸被還原為NO2和NO。反應后溶液中含H+amol,則此時溶液中含NO3-的物質的量為__________mol。解析:反應后的溶液中溶質是:Cu(NO3)2和HNO3n(NO3-)=2n(Cu2+)+n(H+)=2×0.05mol+amol=(0.1+a)mol應用于硝酸有剩余的反應四、離子方程式法

金屬與混合酸例4：向的HNO3和的H2SO4的混合液中加入足量的銅粉，最多能溶解銅粉的質量為()

A.2.4g

C.6.4gD.9.6g解析:n(H+)=0.1+0.8=0.9(mol)；n(NO3-

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

382

？0.9mol

NO3-不足,溶解n(Cu)=0.15mol;m(Cu)=9.6(g)D五、綜合運用例5：將粉和Mg粉的混合物加入600mL1mol/L的HNO3溶液中充分反應，金屬完全溶解，產生2.24LNO(標準狀況)氣體，向所得溶液中加入2mol/L的NaOH溶液至恰好沉淀完全，則（1）生成的沉淀的質量為

g（2）消耗NaOH溶液的體積是