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第二節(jié)氮及其化合物第3課時(shí)
硝酸酸雨及防治
硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。密度比水大,與水以任意比例互溶。一、硝酸1.物理性質(zhì)
發(fā)煙硝酸:質(zhì)量分?jǐn)?shù)在98%以上的硝酸。揮發(fā)出的硝酸分子和空氣中的水蒸氣結(jié)合,形成小液滴懸浮在空氣中,因此事實(shí)上是霧。②與氫前活潑金屬反應(yīng)稀硝酸①使指示劑變色③與堿性氧化物反應(yīng)④與堿發(fā)生中和反應(yīng)⑤與某些鹽反應(yīng)2.化學(xué)性質(zhì)(1)具有酸的通性:HNO3=H++NO3—
載29噸硝酸的鋁槽車側(cè)翻發(fā)生泄露事故,造成大量紅棕色煙霧,現(xiàn)場(chǎng)可聞到刺鼻的氣味。消防人員運(yùn)來(lái)純堿進(jìn)行處理,以便防止其擴(kuò)散并污染。思考2:從化合價(jià)的角度分析,除了NO2氣體,還會(huì)有什么物質(zhì)產(chǎn)生?思考1:為什么現(xiàn)場(chǎng)有大量紅棕色的煙霧?4HNO3(濃)====4NO2↑+O2↑+2H2O△或光照(2)HNO3的不穩(wěn)定性一般將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中,并避光放置于陰涼處思考?久置的濃硝酸呈黃色,為什么?現(xiàn)象:Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O①與Cu反應(yīng)(3)HNO3的強(qiáng)氧化性⑵硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣(3)一般情況下:濃硝酸被還原為NO2,稀硝酸被還原為NO
⑴硝酸具有強(qiáng)氧化性,幾乎可以和除金、鉑外的所有金屬發(fā)生反應(yīng)。注意②常溫下濃硝酸能使Fe、Al發(fā)生鈍化,加熱能發(fā)生反應(yīng)C+4HNO3(濃)=2H2O+4NO2↑+CO2↑△③
與非金屬反應(yīng)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,后褪色小結(jié):
氧化性:濃硝酸>稀硝酸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·交流N2NH3NONO2HNO3O2O2H2OH2P16SSO2SO3H2SO4硫酸型酸雨:硝酸型酸雨:NO2HNO3二、酸雨及防治1.酸雨的形成(1)概念:pH<5.6的降水。正常雨水由于溶解了CO2,其pH約為5.6。(2)成因:主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。2.酸雨的危害①直接損傷農(nóng)作物、破壞森林和草原,使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。(1)調(diào)整能源結(jié)構(gòu),積極開(kāi)發(fā)新能源(2)對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理,在煤中加入適量的生石灰、對(duì)排放的煙進(jìn)行處理等(4)加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理(5)改進(jìn)汽車尾氣的處理技術(shù),控制尾氣排放3.酸雨的防治【課堂練習(xí)】1.下列有關(guān)硝酸的說(shuō)法不正確的是(
)A.濃硝酸和氯水用棕色試劑瓶保存,原理相同B.將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時(shí),有白煙生成C.常溫下鐵和鉑都不溶于濃硝酸,原理相同D.濃硝酸濺到皮膚上,皮膚會(huì)變黃C2.硝酸被稱為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾稀O铝袑?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是()A.濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色——酸性和強(qiáng)氧化性B.不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣——強(qiáng)氧化性C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D.能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去——強(qiáng)氧化性D三、金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算方法1.硝酸與金屬反應(yīng)一般不生成H22.通式①金屬+濃HNO3→金屬硝酸鹽+NO2↑+H2O②金屬+稀HNO3→金屬硝酸鹽+NO↑+H2O3.鐵與稀HNO3反應(yīng),先生成Fe(NO3)3,若Fe過(guò)量,F(xiàn)e(NO3)3與Fe反應(yīng)
生成Fe(NO3)2。4.金屬與一定量濃HNO3反應(yīng)時(shí),隨HNO3濃度的降低,還原產(chǎn)物也發(fā)生改變。如Cu與濃硫酸反應(yīng),開(kāi)始生成NO2,隨著反應(yīng)進(jìn)行硝酸濃度變稀,生成NO,最終得到NO2和NO的混合氣體。例:將1.92g銅粉與一定量濃硝酸恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1120mL,則消耗硝酸的物質(zhì)的量為
mol(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)生氮的氧化物)。A.0.12B.0.11C.0.09D.0.08①原子守恒法氮原子守恒:
n(參加反應(yīng)的硝酸)=n(被還原的硝酸)+n(體現(xiàn)酸性的硝酸)=n(被反應(yīng)的硝酸)+2n(Cu2+)B例:某二價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),金屬與硝酸所消耗的物質(zhì)的量之比為2:5,則HNO3的還原產(chǎn)物是()A.N2O3B.N2OC.NOD.NO2②電子守恒法硝酸與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)N原子得到的電子數(shù)=金屬原子失去的電子數(shù)B3、利用離子方程式計(jì)算法
金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于硝酸鹽中NO3-
在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算,先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3-進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。例.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質(zhì)的量濃度分別為0.1mol/L和0.4mol/L。若向該混合液中加入足量的銅粉,則最多能溶解銅粉的質(zhì)量為()
A.2.4gB.3.2g
C.6.4gD.9.6g解析:n(H+)=0.1+0.8=0.9(mol)n(NO3-)=0.1mol3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O3820.90.1NO3-不足,溶解n(Cu)=0.15mol;m(Cu)=9.6(g)【鞏固練習(xí)】1.在隔絕空氣的情況下,20.0g鐵、鎂、銅的混合物溶解在一定量某濃度的稀硝酸中,當(dāng)金屬完全溶解后只收集到6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO氣體,在反應(yīng)后的溶液中加入足量的燒堿溶液,生成沉淀的質(zhì)量為
。2.將一定量的銅投入到90mL10mol/L的HNO3溶液中,恰好完全反應(yīng),得NO、NO2混合氣體,這些氣體與3.36LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合通入水中,所有氣體全部被水吸收生成硝酸。若將產(chǎn)生的NO和NO2直接通入水中,剩余氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為
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