硫酸及硝酸的工業(yè)制法及有關(guān)氧化還原的計(jì)算

51岳瞇教肓4 2000^.iL^orri 海豚教育個(gè)性化簡(jiǎn)案學(xué)生姓名： 年級(jí): 科目： 授課日期：—月—日 上課時(shí)間： 時(shí) 分 時(shí) 分合計(jì)：——小時(shí)教學(xué)目標(biāo)掌握硫酸工業(yè)制法及注意的要素了解硝酸的工業(yè)制法并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)題有一定的把握重難點(diǎn)導(dǎo)航硫酸工業(yè)制法的各個(gè)環(huán)節(jié)及設(shè)計(jì)的相關(guān)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的解題技巧教學(xué)簡(jiǎn)案：授課教師評(píng)價(jià)： 口準(zhǔn)時(shí)上課：無(wú)遲到和早退現(xiàn)象（今日學(xué)生課堂表 口今天所學(xué)知識(shí)點(diǎn)全部掌握：教師任意抽查一知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生能完全掌握現(xiàn)符合共—項(xiàng)） 口上課態(tài)度認(rèn)真：上課期間認(rèn)真聽(tīng)講，無(wú)任何不配合老師的情況（大寫(xiě)） 口海豚作業(yè)完成達(dá)標(biāo)：全部按時(shí)按量完成所布置的作業(yè)，無(wú)少做漏做現(xiàn)象審核人簽字：學(xué)生簽字：教師簽字：備注：請(qǐng)交至行政前臺(tái)處登記、存檔保留，隔日無(wú)效（可另附教案內(nèi)頁(yè)） 大寫(xiě)：壹貳叁肆 簽章：海豚教育個(gè)性化教案（真題演練）真題演練:3.（10分）實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:混合一合成氨一氨吸收一氨氧化已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO?溶液與飽和氯化銨溶液加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?（1）從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)?、氫氣。⑵氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有、。⑶氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，（“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生倒吸，原因是：。⑷用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是：，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是：⑸寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：____⑹反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)溶液中含有H+、OH-、解：（1）實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO2）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?，可以選擇a,實(shí)驗(yàn)室里用金屬鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，可以選擇裝置b,故答案為：a；b；（2）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮?dú)夂蜌錃飧稍?，同時(shí)可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來(lái)控制氣體流量，故答案為：干燥氣體；控制氫氣和氮?dú)獾牧魉伲唬?）合成氨的反應(yīng)是可逆的，還會(huì)有一些氮?dú)狻錃獯嬖?，這樣會(huì)緩解氨氣極易溶于水導(dǎo)致的氣壓差，不會(huì)倒吸，故答案為：因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)?、氫氣兩種氣體；（4）氨的催化氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉗絲保持紅熱，同時(shí)氨催化氧化產(chǎn)物一氧化氮極易變?yōu)槎趸?，二氧化氮是紅棕色氣體，故答案為：表明氨的催化氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)；有紅棕色氣體產(chǎn)生；（5）氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，即4NH3+5O2 4NO+6H2O，故答案為：4NH3+5O2 4NO+6H2O；（6） 氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易變?yōu)槎趸趸退磻?yīng)生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在會(huì)和氨水反應(yīng)生成硝酸銨，溶液中會(huì)存在H+、OH-、NH4+、NO3-，故答案為：NH4+；NO3-.海豚教育個(gè)性化教案（內(nèi)頁(yè)）一、氯堿工業(yè)1、電解飽和食鹽水反應(yīng)原理2、離子交換膜法制燒堿陰極H,淡鹽水丑NaOH溶液0H-H±三H2tNaC一、氯堿工業(yè)1、電解飽和食鹽水反應(yīng)原理2、離子交換膜法制燒堿陰極H,淡鹽水丑NaOH溶液0H-H±三H2tNaC2HO22：+Cl2到的氫氧化鈉是一種氣反應(yīng)生產(chǎn)鹽酸，也精制飽劉離子交換膜HQ（含少量NaQH）t+2Na泌1氫氣可（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱(chēng)食離子交換膜電解槽陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)。防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸，避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。［例題1］某氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:料娜臂形用堿；電解食鹽水得到的（1）粗鹽中含有的較多的可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等）和不溶性雜質(zhì).（2）工業(yè)食鹽含有較多雜質(zhì)，精制過(guò)程中加NaOH的作用是除去氯化鎂雜質(zhì).（3） 在電解過(guò)程中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2t+Cl2t，電解后溶液的pH升高.（填“升高”、“不變”、“降低”）（4） 粗鹽中硫酸鈉含量較高，必須添加鋇試劑除去硫酸根離子，該鋇試劑可以是A、C.A.Ba（OH）2 B.Ba（NO3）2C.BaCl2（5）用隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2和NaOH反應(yīng)，Cl2和NaOH溶液充分接觸，產(chǎn)物是NaClO和氯化鈉和水，請(qǐng)寫(xiě)出Cl2和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+Cl2—NaClO+NaCl+H2O［例題2］我國(guó)化學(xué)侯德榜（下圖）改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下:e商瞇教肓食鹽水I合成?n阻》樵土彳環(huán)％[＞矗7Na2co3TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"用1循環(huán)' M——四一母液—— 一/■（提取副產(chǎn)品）⑴上述生產(chǎn)純堿的方法稱(chēng)，副產(chǎn)品的一種用途為。⑵沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是 。⑶寫(xiě)出上述流程中X物質(zhì)的分子式。⑷使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了（填上述流程中的編號(hào)）的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是 。⑸為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加。解析：侯氏制堿法的原理：NH3+CO2+H2O+NaCl^=NH4Cl+NaHCO3l。該制堿法和索爾維制堿法相比較，其優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)循環(huán)操作，提高了原料的利用率；另外，在生產(chǎn)純堿的同時(shí)，副產(chǎn)品用于生產(chǎn)化肥，所以又稱(chēng)為“聯(lián)合制堿法”。答案：（1）聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法化肥或電解液或焊藥等（2） NH+CO+HO+NaC^^=NH.Cl+NaHCO]或NH+CO+H^^=NH.HCO.NH4HCO3+NaCl^=NaHCO3l+NH4Cl（3） CO2（4）I過(guò)濾（5）稀硝酸和硝酸銀溶液（6）ac二、硫酸工業(yè)（一）接觸法制硫酸的原理、過(guò)程及典型設(shè)備三種原料：硫鐵礦（FeS2）、空氣、水。利用接觸法制硫酸一般可以用硫黃、黃鐵礦、石膏、有色金屬冶煉廠的煙，含一定量的SO2）等。其中用硫黃作原料成本低、對(duì)環(huán)境污染少。但我國(guó)硫黃資源較少，主要用黃鐵礦（主要成分為FeS2）作生產(chǎn)硫酸的原料。三步驟、三反應(yīng)：（1） 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2（高溫）（2） 2SO2+O2=2SO3（催化劑，加熱）（3） SO3+H2O===H2SO4三設(shè)備：（1）沸騰爐（2）接觸室（3）合成塔三原理：化學(xué)平衡原理、熱交換原理、逆流原理。（1） 增大反應(yīng)物濃度、增大反應(yīng)物間接觸面積，能提高反應(yīng)速率并使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，以充分提高原料利用率。（2） 熱交換原理：在接觸室中生成的熱量經(jīng)過(guò)熱交換器，傳遞給進(jìn)入接觸室的需要預(yù)熱的混合氣體，為二氧化硫的接觸氧化和三氧化硫的吸收創(chuàng)造了有利條件。（3） 逆流原理：液體由上向下流，氣體由下向上升，兩者在逆流過(guò)程中充分反應(yīng)。接觸法制硫酸的原理、過(guò)程及典型設(shè)備三原料三階段三反應(yīng)（均放熱）三設(shè)備三凈化黃鐵礦或S造氣4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2（高溫）或S+O2=SO2沸騰爐除塵空氣接觸氧化2SO2+O2=2SO3（催化劑）接觸室（含熱交換器）洗滌98.3%濃硫酸三氧化硫吸收SO3+h2o===h2so4吸收塔干燥接觸法制硫酸示意圖:沸假爐 棒袖宜 職收塔應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)原理選擇適宜條件二氧化硫接觸氧化的反應(yīng)是一個(gè)氣體總體積縮小的、放熱的反應(yīng)。（1） 溫度二氧化硫接觸氧化是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡理論判斷，溫度較低對(duì)反應(yīng)有利。但是，溫度較低時(shí)，反應(yīng)速率低，考慮催化劑在400s500°C活性最大，在實(shí)際生產(chǎn)中，選定400?500°C作為操作溫度，這時(shí)反應(yīng)速率和二氧化硫的轉(zhuǎn)化率都比較理想。（2） 壓強(qiáng)二氧化硫接觸氧化是一個(gè)氣體總體積縮小的可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡理論判斷，加壓對(duì)反應(yīng)有利。但是，在常壓、400?500C時(shí)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓必須增加設(shè)備，增大投資和能量消耗，故在實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用常壓操作，并不加壓。（3） 二氧化硫接觸氧化的適宜條件常壓、較高溫度（400?500C）和催化劑接觸法制硫酸中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1） 依據(jù)反應(yīng)物之間的接觸面積越大反應(yīng)速率越快的原理，送進(jìn)沸騰爐的礦石要粉碎成細(xì)小的礦粒，增大礦石跟空氣的接觸面積，使之充分燃燒。（2） 依據(jù)增大廉價(jià)易得的反應(yīng)物的濃度，使較貴重的原料得以充分利用的原理，采用過(guò)量的空氣使黃鐵礦充分燃燒。（3） 通入接觸室的混合氣體必須預(yù)先凈化，其原因是：爐氣中含有二氧化硫、氧氣、氮?dú)狻⑺魵庖约吧?、硒化合物、礦塵等。砷、硒化合物和礦塵等會(huì)使催化劑五氧化二凡）中毒；水蒸氣對(duì)生產(chǎn)和設(shè)備有不良影響。因此，爐氣必須通過(guò)除塵、洗滌、干燥等凈化處理。（4） 在接觸室里裝有熱交換器，其作用是在二氧化硫接觸氧化時(shí)，用放出的熱量來(lái)加熱未反應(yīng)的二氧化硫和空氣，充分利用熱能，節(jié)約燃料。（5） 不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的濃硫酸，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸霧，且吸收速度慢。二、有關(guān)計(jì)算物質(zhì)純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的計(jì)算（1）物質(zhì)純度（%）=不純物質(zhì)中含純物質(zhì)的質(zhì)量：不純物質(zhì)的總質(zhì)量X100%&臨瞇教盲（2） 原料利用率（%）=實(shí)際參加反應(yīng)的原料量：投入原料總量X100%（或轉(zhuǎn)化率）（3） 產(chǎn)率（％）=實(shí)際產(chǎn)量：理論產(chǎn)量X100%（4） 化合物中某元素的損失率=該化合物的損失率多步反應(yīng)計(jì)算（1） 關(guān)系式法：先寫(xiě)出多步反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后找出反應(yīng)物和生成物之間物質(zhì)的量（或質(zhì)量）之比，列出關(guān)系式，即可一步計(jì)算。（2） 元素守衡法：找出主要原料和最終產(chǎn)物之間物質(zhì)的量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。找出此關(guān)系的簡(jiǎn)便方法，就是分析原料與產(chǎn)物之間所含關(guān)鍵元素原子個(gè)數(shù)關(guān)系，如： FeS2?2H2SO4，S-H2SO4O若已知（欲求）FeS2含量，用前面的關(guān)系式，若已知（欲求）S的含量，用后一關(guān)系式，且二氧化硫轉(zhuǎn)化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2（或S）進(jìn)行計(jì)算。（二）硫酸工業(yè)中的環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)與原料的綜合利用（1）注意科學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)的區(qū)別在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了探索某個(gè)重要的原理或?qū)崿F(xiàn)某個(gè)重要的反應(yīng)，可以不惜大量的時(shí)間和資金。而化工生產(chǎn)必須在遵循科學(xué)原理、實(shí)現(xiàn)某個(gè)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，著重考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的化工產(chǎn)品，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效的目的。（2）硫酸生產(chǎn)中的“三廢”處理硫酸廠的尾氣必須進(jìn)行處理，因?yàn)闊煹罋饫锖写罅康亩趸驓怏w，如果不加利用而排空會(huì)嚴(yán)重污染空氣。1） 尾氣吸收用氨水吸收，再用HSO處理：SO+2NH+HO=（NHKSO,2 4 2 32 42 3（NHISO+HSO=（NH1SO+SOt+HO4'2324 4'24 2 2用Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2處理；（此方法反應(yīng)復(fù)雜，還可能發(fā)生其他反應(yīng)）SO2+NaOH=NaHSO3 NaOH+NaHSO3=際廈廿鳥(niǎo)。Na2SO3+Ca（OH）2=CaSO"2NaOH 2CaSO3+O2=2CaSO42） 污水處理硫酸廠廢水中含硫酸，排放入江河會(huì)造成水體污染。通常用消石灰處理：Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O。生成的硫酸鈣可制建材用的石膏板。3） 廢熱利用硫酸工業(yè)三個(gè)生產(chǎn)階段的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)充分利用放出的熱量，減少能耗。第一階段黃鐵礦燃燒放出大量的熱，通常在沸騰爐處設(shè)廢熱鍋爐，產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽可用于發(fā)電，產(chǎn)生的電能再供應(yīng)硫酸生產(chǎn)使用（如礦石粉碎、運(yùn)輸，氣流、液流等動(dòng)力用電）。第二階段二氧化硫氧化放熱可用于預(yù)熱原料氣，生產(chǎn)設(shè)備叫熱交換器，原料氣又將三氧化硫降溫，再送入吸收塔。4） 廢渣的利用黃鐵礦的礦渣的主要成分是Fe2O3和SiO2,可作為制造水泥的原料或用于制磚。含鐵量高的礦渣可以煉鐵。工業(yè)上在治理“三廢”的過(guò)程中，遵循變“廢”為寶的原則，充分利用資源，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。能量的充分利用許多化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)?；どa(chǎn)中應(yīng)充分利用反應(yīng)熱，這對(duì)于降低成本具有重要意義。硫酸廠生產(chǎn)中的反應(yīng)熱得到充分利用后，不僅不需要由外界向硫酸廠供應(yīng)能量，而且還可以由硫酸廠向外界輸出大量能源。在硫酸生產(chǎn)過(guò)程中使用的熱交換器就是利用了反應(yīng)所放出的熱量來(lái)加熱二氧化硫和氧氣的混合氣體，以節(jié)約能源。生產(chǎn)規(guī)模與廠址選擇

涉及原料、水源、

權(quán)衡利弊，才能作③土地供應(yīng)是否充（1） 化工廠選址的因素涉及原料、水源、

權(quán)衡利弊，才能作③土地供應(yīng)是否充一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代化工生產(chǎn)要求有較大的生產(chǎn)規(guī)模。化工廠廠址選擇是很復(fù)雜的問(wèn)題，能源、土地供應(yīng)、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)和市場(chǎng)需求等諸多因素，應(yīng)對(duì)這些因素綜合考慮，出合理的選擇?；S廠址選擇一般應(yīng)考慮下列因素：①是否有市場(chǎng)需求；②是否接近原料供應(yīng)地；足；④水源是否充足；⑤能源是否充足且廉價(jià)；⑥交通運(yùn)輸是否方便；⑦能否達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求。上述這些因素必須在遵循科學(xué)原則的基礎(chǔ)上，著重考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，即要求最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。（2） 硫酸廠選址的因素由于硫酸是腐蝕性液體，不便貯存和運(yùn)輸，因此要求把硫酸廠建在靠近硫酸消費(fèi)中心的地區(qū)，工廠規(guī)模的大小，主要由硫酸用量的多少?zèng)Q定；硫酸廠廠址應(yīng)遠(yuǎn)離水源和河流的上游，以免工廠的污水污染水源；也不要設(shè)置在城鎮(zhèn)和居民區(qū)盛行風(fēng)向的上風(fēng)地帶，以免工廠排放的大量煙塵和有害氣體污染城鎮(zhèn)的水源和大氣等?！绢}1】（2009年蘇州一模）黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí)，取0.1000g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2（S04）3溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.02000mol?L-1的KCrO，標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KCrO溶液25.00mL。2 27 2 27已知：S02+2Fe3++2H20=SO;-+2Fe2++4H+ 灸必-+|Fe2++ H+=|Cr3++|Fe3++|H2O（1）（1）（2）（3）求樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。煅燒10t上述黃鐵礦，則理論上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO2的體積為多少升?可制得98%的硫酸質(zhì)量多少?lài)?？?011江蘇）16.（12分）以硫鐵礦（主要成分為FeS）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl?6HO）的工藝流程如下： 2 3 2空氣 3盛益酸 鍬氣IT T琥鐵礦 ~~寸酸溶|一』—|一3軻化一……一FeC圮I— ~|― f臨體filM》a 波淡回答下列問(wèn)題：（1）在一定條件下，SO轉(zhuǎn)化為SO的反應(yīng)為SO+O—SO，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=；過(guò)量的SO22與2NaOH3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式（2）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持鹽酸過(guò)量，其目的是、。（3）通氯氣氧化后時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為；該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為 （寫(xiě)化學(xué)）16.（12分）（1）k=c2（SO3）/c（O2）-C2（SO2） SO2+NaOH=NaHSO3（2）提高鐵元素的浸出率 抑制Fe3+水解（3/ci2+Fe2+=2Cl-+Fe3+ Cl2HCl三、硝酸工業(yè)

一、 物理性質(zhì)純凈硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)，有刺激性氣味的液體，密度比水大。因?yàn)樗木w為分子濃硝酸為揮發(fā)性酸，打開(kāi)瓶蓋露置于空氣中，瓶口上方觀察晶體，所以它的熔沸點(diǎn)較低。因?yàn)橄跛岱肿訛閺?qiáng)極性分子，所以它能以任意比溶于水。常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約是69%。98%以上的濃硝酸叫“發(fā)煙硝酸”。濃硝酸為揮發(fā)性酸，打開(kāi)瓶蓋露置于空氣中，瓶口上方觀察到白霧。二、 化學(xué)性質(zhì)常用濃硝酸中，硝酸也是以離子形成存-種強(qiáng)酸，除具有酸的通性外還有它本身的特性。硝酸溶于水發(fā)生完全電離：HNO3=H++NO3-常用濃硝酸中，硝酸也是以離子形成存-種強(qiáng)酸，除具有酸的通性外還有它本身的特性。在于水溶液中，因此硝酸具有酸的通性。硝酸是1、硝酸的不穩(wěn)定性4HNO3 △2H2O+4NO2f+O2f或光照硝酸的濃度越大越易分解，溫度越高分解越快，光越強(qiáng)分解越快。為了防止硝酸的分解，必須把它盛在色瓶里密封貯放在黑暗而且溫度低的地方。常用濃硝酸略帶黃色，是因?yàn)樯俨糠窒跛岱纸舛a(chǎn)生的NO2氣體溶解在硝酸中的緣故。如果將濃硝酸加熱分解產(chǎn)生的氣體收集起來(lái)再溶于水時(shí)，該混合氣可被水完全吸收，無(wú)殘留氣體。這是因?yàn)槭占降臍怏w中"：匕*溶于水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3,恰好均被完全吸收。2、硝酸的氧化性硝酸是一種很強(qiáng)的氧化劑，不論稀硝酸還是濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強(qiáng)。同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強(qiáng)。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數(shù)金屬，還能氧化許多非金屬（如碳、硫、磷），及具有還原性的物質(zhì)（如H2S、Na2SO3、SO2、HBr、HI、Fe2+、Sn2+，松節(jié)油、鋸未等）。如：銅、汞、銀等不活潑金屬與濃硝酸劇烈反應(yīng)，一般認(rèn)為生成硝酸鹽和二氧化氮而與稀硝酸反應(yīng)通常需加熱，產(chǎn)生金屬硝酸鹽和一氧化氮，在反應(yīng)中硝酸均既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。TOC\o"1-5"\h\zCu+4HNO（濃）=Cu（NO\+2NOf+2HO ①3 '3,2 2 23Cu+8HNO3（?。?Cu（NO3）2+2NOf+4H2O ②上述兩反應(yīng)均可用離子方程式表示為：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2f+2H2O3Cu+4H++2NO3-=2Cu3++2NOf+4H2O值得注意的是切不可以還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)來(lái)判斷硝酸氧化性的強(qiáng)弱，必須肯定濃硝酸氧化性強(qiáng)于稀硝酸氧化性。同時(shí)必須切實(shí)知道反應(yīng)中作為氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氣體（氮的氧化物）的物質(zhì)的量，即使產(chǎn)生NO2和NO的混合氣體亦是如此。反應(yīng)①可用作實(shí)驗(yàn)室制取NO2氣體，用平底燒瓶分液漏斗、雙孔塞組合實(shí)驗(yàn)裝置，由于反應(yīng)劇烈，可控制滴加濃硝酸的速率控制產(chǎn)生NO2的速率，只能用向上排空氣法收集NO2氣體，多余的NO2氣體可用堿液吸收。該制取應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。反應(yīng)②可作為實(shí)驗(yàn)室制取NO的反應(yīng)，裝置選擇固+液△氣的裝置，只能用排水法收集。鋁、鐵遇冷的濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，即濃硝酸將它們表面氧化成一層薄而致密的氧化物薄膜、阻止了進(jìn)一步反應(yīng)的緣故。鐵在過(guò)量的濃硝酸中加熱發(fā)生反應(yīng)為Fe+6HNO（濃）△Fe（NO）+3NOf+3HO^<>^3/32 ^2^~^過(guò)量的鐵在稀硝酸中發(fā)生反應(yīng)為：3Fe+8HNO3（?。?Fe（NO3）2+2NOf+4H2O活潑金屬跟稀硝酸反應(yīng)，由于金屬的強(qiáng)還原性，還原產(chǎn)物較為復(fù)雜。例如：4Mg+10HNO（?。?4Mg（NO）+NHNO+3HOo3 vy2 4 3 2王水（濃硝酸和濃鹽酸體積比）能使Pt、Au溶解。碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)在熱而濃的硝酸中劇烈反應(yīng)：C+4HNO3（濃）△CO2f+4NO2f+2H2OS+6HNO3（濃）△H2SO4+6NO2f+4H2OP+5HNO3（濃）△H3PO4+5NO2f+H2O

P4+20HNO3（濃）△4H3PO4+20NO2f+4H2O某些還原性的化合物能被硝酸氧化：3NaSO+2HNO（?。?3NaSO+2NOf+HO2 3 3 '' 2 4 23H2S+2HNO3=3S+2NO+4H2O2NaBr+4HNO（稀）△2NaNOa+2NO。f+Brf+HO3 3 2 2 26KI+8HNO3（?。?6KNO3+I2+2NOf+4H2O1、硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法硝酸有揮發(fā)性，所以在實(shí)驗(yàn)室里可以把硝酸鹽跟濃硫酸共同加熱來(lái)制取。反應(yīng)為：NaNO3+H2SO4（濃）△NaHSO4+HNO3f裝置圖：注意：加熱時(shí)最好微熱。因?yàn)镠NO3受熱易分解。制得的硝酸常略顯黃色，是因?yàn)槿苡猩倭縩o2的緣故。2、硝酸的工業(yè)制法（氨的催化氧化法）氨氧化生成一氧化氮兩個(gè)階段一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸反應(yīng)方程式：4NH3（氣）+5O2（氣）催化劑4NO（氣）+6H2O（氣）+907KJ2NO（氣）+O2（氣）=2NO2（氣）+113kJ3NO2（氣）+H2O（液）=2HNO3（液）+NO（氣）+136KJ設(shè)備：氧化爐、吸收塔吸收劑：水或稀硝酸濃縮劑：硝酸鎂或濃硫酸尾氣吸收劑：氫氧化鈉溶液。（NO+NO2+NaOH=2NaNO2+H2O）注意點(diǎn)：在吸收反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中補(bǔ)充一些空氣，使吸收生成的NO再氧化為NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO,經(jīng)過(guò)多次的氧化和吸收，二氧化氮可以完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸。因此起始物和反應(yīng)終產(chǎn)物物質(zhì)的量間關(guān)系為：1molNH3轉(zhuǎn)化1molHNO3?！纠}】將Mg和Cu的合金2.64克，投入適量的稀HNO3中恰好反應(yīng)，固體全部溶解時(shí)，收集的還原產(chǎn)物為NO，體積為0.896L（SPT），向反應(yīng)后的溶液中加入2mol/LNaOH溶液60mL時(shí)，金屬離子恰好完全沉淀，則形成沉淀的質(zhì)量為A.4.32克 B.4.68克 C.5.36克 D.6.38克解析：依據(jù)在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等原則，解得Mg和Cu共失去n（e-）=X3=0.12mol，由電荷守恒知Mg和Cu共需要結(jié)合0.12molOH-，故形成沉淀的質(zhì)量m=2.64g+0.12molX17g/mol=4.68g答案：B【例題】將14克Ag和Cu的合金與一定濃度的HNO3反應(yīng)，全部溶解后，產(chǎn)生的氣體再通入1.12L(SPT)O2,恰好完全吸收，求合金中各成分的含量？解析：Ag和Cu失去電子的總數(shù)等于02得到電子的總數(shù)，依題意有108n(Ag)+64n(Cu)=14n(Ag)+2n(Cu)=X4=0.2解得n(Ag)=0.1mol n(Cu)=0.05molw(Ag)=X100%=77.14%w(Cu)=1-77.14%=22.86%答案：合金中w(Ag)為77.14%，w(Cu)為22.86%?！纠}】將51.2gCu完全溶于適量濃硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol，這些氣體恰好能被500mL2mol/L的NaOH溶液完全吸收，生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，其中生成的NaNO3的物質(zhì)的量為(已知NO+NO+2NaOHNaNO+HO，2NO+2NaOHNaNO+NaNO+HO)2 ===2 2 2 2 === 3 2 2A.0.2mol B.0.4mol C.0.6mol D.0.8mol解析：51.2gCu即為0.8molCu，失去的電子等于NaNO2生成時(shí)得到的電子，則NaNO2為0.8mol，由Na+守恒知：n(Na+)=n(NaNO2)+n(NaNO3)，得NaNO3為0.2mol。答案：A【練習(xí)1]9.8g鎂、鋁混合物溶解在一定量的熱濃硝酸中，當(dāng)金屬完全溶解后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96LNO2和2.24LN2O4氣體，向反應(yīng)的溶液中加入足量的氨水，則生成的沉淀有A.18克 B.20克 C.22克 D.24克解析：依據(jù)在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等原則，解得Mg和Al共失去n(e-)=X1+X2=0.6mol。由電荷守恒知Mg和Al共需要結(jié)合0.6molOH-，故形成沉淀的質(zhì)量m=9.8g+0.6molX17g/mol=20g答案：B▲典型習(xí)題【題9](10分)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下的化學(xué)方程式為。試用下圖所列各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右的方向)是(填裝置的編號(hào))：--

棉蒞團(tuán)編號(hào)?②@?實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C棉蒞團(tuán)編號(hào)?②@?實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是,瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 裝置②中所加的固體藥品，可確證的產(chǎn)物是的理由是 睇酸曲的，確定裝置②在整套裝置中位置(5)裝置③中所盛溶液，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是,C+2H2SO4(濃) 2SO2T+CO2T+2H2OT④②①③(3)驗(yàn)證產(chǎn)物氣流中是否有SO2;將SO2全部氧化吸收；確證產(chǎn)物中SO2已被B瓶溶液全部氧化(4)無(wú)水CuSO4(或變色硅膠)，水蒸氣；由于產(chǎn)物氣流通過(guò)①③時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，所以②必須在①③之前(5)澄清石灰水；CO2C茜瞇教肓海豚教育錯(cuò)題匯編【練習(xí)2】將11.2g的Mg和Cu的混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X,再向所得溶液中加入適量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4g沉淀，根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是A.0.3molNO2和0.3molNO B.0.2molNO2和0.1molN2O4C.0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4 D.0.6molNO解析：根據(jù)Mg、Cu的變化：Mg?Mg2+?2OH一?Mg(OH)2?2e-、Cu?Cu2+?2OH一?Cu(OH)2?2e一知增加的質(zhì)量為OH一的質(zhì)量，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與OH-的物質(zhì)的量相等，則有n(OH一)=21.4g—11.2g/17g-mol-1=0.6mol，故反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量也為0.6mol。選項(xiàng)A轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3molX1+0.3molX3=1.2mol，不正確；選項(xiàng)B轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2molX1+0.1molX2=0.4mol，不正確；選項(xiàng)C轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1molX3+0.2molX1+0.05molX2=0.6mol，正確；選項(xiàng)D轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6molX3=1.8mol，不正確.答案：C【題3】(8分)海水是一種豐富的資源，工業(yè)上從海水中可提取許多種物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。下圖是某工廠對(duì)海水資源進(jìn)行綜合利用的示意圖。操作a 粗鹽| T精鹽S5F—- 由噬操作b母.—翌蕓I蠅也?殂——他也|—可 T 儂縮 1 1回答下列問(wèn)題：⑴流程圖中操作a的名稱(chēng)為 。(2)工業(yè)上從海水中提取的NaCl，可用來(lái)制取純緘，其簡(jiǎn)要過(guò)程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體A，后通入氣體B，充分反應(yīng)后過(guò)濾得到晶體C和濾液D，將晶體C灼燒即可制得純堿。氣體A、B是CO2或NH3,則氣體A應(yīng)是 (填化學(xué)式)。濾液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物質(zhì)，工業(yè)上是向?yàn)V液D中通入NH3,并加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出不含有NaHCO3的畝產(chǎn)品NH4C1晶體，則通入NH3的作用是 ' O鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。若要驗(yàn)證所得無(wú)水MgC12中不含NaCl，最簡(jiǎn)單的操作方法是： O操作b是在 氛圍中進(jìn)行，若在空氣中加熱，則會(huì)生成Mg(OH)C1，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：O蒸發(fā)結(jié)晶1,3,5①NH3②增加NH4+的濃度，有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向進(jìn)行，將NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3而不析出。（3）①用鉑絲蘸取少量固體，置于酒精燈火焰上灼燒，若無(wú)黃色火焰產(chǎn)生，則證明所得無(wú)水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。（答焰色反應(yīng)也給分）A②HCl（或氯化氫）MgCl26H2O=Mg(OH)Cl+HClt+5H2O海豚教育個(gè)性化作業(yè)［例題1］根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na2CO3的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在30?35°C，攪拌下分批加入研細(xì)的NHHCO固體，加料完畢后，繼續(xù)4 3保溫30分鐘，靜置、過(guò)濾得NaHCO3晶體。用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒2小時(shí)，制得Na2CO3固