《氮及其化合物》化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素PPT(第3課時(shí)硝酸酸雨及防治)
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、硝酸的性質(zhì)
1.物理性質(zhì)
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)酸性:
在水中的電離方程式為_(kāi)______________。
(2)不穩(wěn)定性:
濃硝酸見(jiàn)光或受熱會(huì)發(fā)生分解,化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。
【微思考】根據(jù)濃硝酸的性質(zhì)分析濃硝酸應(yīng)該如何保存?
提示:濃硝酸見(jiàn)光或受熱易分解,故濃硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,并放置在陰涼處。
【巧判斷】
(1)硝酸的濃度越大,其氧化性越強(qiáng)。( )
提示:√。由銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的劇烈程度可知,硝酸的濃度越大氧化性越強(qiáng)。
(2)銅與濃硝酸反應(yīng)只能生成二氧化氮?dú)怏w。( )
提示:×。銅與濃硝酸反應(yīng)開(kāi)始生成NO2氣體,但隨硝酸濃度減小,會(huì)生成NO氣體。
(3)在銅與硝酸的反應(yīng)中硝酸只表現(xiàn)氧化性。 ( )
提示:×。銅與硝酸反應(yīng)中有NO2(或NO)生成,又有硝酸銅生成,硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。
②強(qiáng)氧化性的表現(xiàn):
寫(xiě)出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
a.與金屬反應(yīng):
稀硝酸與銅反應(yīng):___________________________________。
濃硝酸與銅反應(yīng):___________________________________。
b.與非金屬反應(yīng):
濃硝酸與紅熱的C(被氧化為CO2)的反應(yīng)為_(kāi)___________________________________。
【情境·思考】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室取出一瓶濃硝酸,發(fā)現(xiàn)溶液顯黃色,與教材中關(guān)于硝酸的描述出現(xiàn)偏差。
(1)你能幫助該同學(xué)解釋一下原因嗎?
提示:濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱會(huì)分解生成NO2,NO2溶于濃硝酸使溶液顯黃色。
(2)你能幫助該同學(xué)去除硝酸的黃色嗎?
提示:向濃硝酸中通入氧氣(或空氣),發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O====4HNO3,消除黃色。
二、酸雨及防治
1.SO2與NO2的主要來(lái)源、危害和防治
2.酸雨
(1)概念:pH<____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___與___溶于水形成的。
(3)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。
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氮及其化合物PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 硝酸的強(qiáng)氧化性
【重點(diǎn)釋疑】
1.規(guī)律
(1)硝酸的濃度越大,反應(yīng)溫度越高,其氧化性越強(qiáng)。
(2)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO。
(3)還原劑一般被氧化為最高價(jià)態(tài)。
2.表現(xiàn)
(1)硝酸與金屬的反應(yīng)
①除Au、Pt等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎可以氧化所有的金屬,如3Ag+4HNO3(稀)====3AgNO3+NO↑+2H2O;
②活潑金屬與硝酸反應(yīng)不生成H2,硝酸的濃度不同,還原產(chǎn)物不同;
③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化,加熱時(shí)反應(yīng)。
(2)硝酸與非金屬的反應(yīng)
①反應(yīng)規(guī)律:非金屬單質(zhì)+濃硝酸→最高價(jià)氧化物或其
含氧酸+NO2↑+H2O;
②實(shí)例:C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O。
【思考·討論】
(1)少量的Fe與足量稀硝酸反應(yīng),Fe被氧化為+2價(jià)還是+3價(jià)?過(guò)量的Fe與稀硝酸反應(yīng)呢?
提示:硝酸的氧化性較強(qiáng),可將Fe氧化為Fe3+,故少量的Fe與足量稀硝酸反應(yīng),Fe被氧化為+3價(jià);由于Fe可與Fe3+生成Fe2+,故過(guò)量的Fe與稀硝酸反應(yīng)得到+2價(jià)鐵。
知識(shí)點(diǎn)二 硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算
【重點(diǎn)釋疑】
1.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律
硝酸與金屬單質(zhì)反應(yīng)時(shí)一部分被還原,一部分生成硝酸鹽,故硝酸既表現(xiàn)了酸性又表現(xiàn)了氧化性,但硝酸與金屬反應(yīng)一般不生成H2。
(1)硝酸與銅的反應(yīng):
在反應(yīng)中硝酸的作用可用如圖表示:
③運(yùn)用電子守恒、原子守恒,便可順利求解參加反應(yīng)的Cu、HNO3以及產(chǎn)物NO2、NO之間量的關(guān)系。
2.金屬與硝酸反應(yīng)常用的計(jì)算方法
(1)原子守恒法:HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)消耗的HNO3中
氮原子的物質(zhì)的量等于顯酸性的HNO3(以硝酸鹽的 形式存在于溶液中)的物質(zhì)的量與顯氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物質(zhì)的量之和。
(2)電子守恒法:HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。
(3)電荷守恒:HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)有:c( )=c(H+)+n×c(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
1.鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水,當(dāng)生成1 mol硝酸鋅時(shí),被還原的硝酸的物質(zhì)的量為( )
A. 2 mol B. 1 mol
C. 0.5 mol D. 0.25 mol
【解析】選D。反應(yīng)的方程式可以表達(dá)為4Zn+10HNO3(稀)====4Zn(NO3)2 +NH4NO3+3H2O,所以被還原的硝酸就是被還原成 的那部分,所以生成1 mol的硝酸鋅,相對(duì)應(yīng)的生成硝酸銨物質(zhì)的量就是0.25 mol,所以硝酸被還原的部分就是0.25 mol。
2.一定量的Cu和1 mol·L-1的稀硝酸反應(yīng),如果 的濃度下降0.2 mol·L-1,則溶液中c(H+)同時(shí)下降(假定反應(yīng)前后溶液體積不變) ( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.0.6 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
3.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質(zhì)的量濃度分別為0.1 mol·L-1和0.4 mol·L-1。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.2.4 g B.3.2 g C.6.4 g D.9.6 g
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