硝酸+酸雨及防治【备课精研+高效课堂】高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版必修第二册人教版必修第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第3课时硝酸 酸雨及防治 一、硝酸1.物理性质纯纯HNO3:无色、易挥发、有刺激性气味的液体、无色、易挥发、有刺激性气味的液体、能能与水任意比互溶。与水任意比互溶。浓硝酸：质量分数为浓硝酸：质量分数为6868、物质的量浓度为物质的量浓度为15 mol/L15 mol/L“发烟硝酸发烟硝酸”:”:质量分数为质量分数为98%98%以上的硝酸。以上的硝酸。如何贮存？棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处一、硝酸硝酸泄漏 浓硝酸见光或受热时发生反应4HNO3(浓)=4NO2+O2+2H2O 或光照(1)HNO3的不稳定性2.化学性质思考：常用浓硝酸为何呈黄色？浓度越大浓度越大,越易分解越易分解一、硝酸2.化学性质(1)HNO3的不稳定性的不稳定性(2)酸的通性酸的通性:1.使紫色的石蕊试液变红；使紫色的石蕊试液变红；2.与某些金属氧化物起反应；与某些金属氧化物起反应；2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O3.与碱起反应与碱起反应 HNO3+NaOH=NaNO3+H2O4.与某些盐反应与某些盐反应 2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2 +H2O5.与活泼金属反应与活泼金属反应能否与能否与H后的金属反应呢后的金属反应呢?（3 3）强氧化性）强氧化性:实验现象实验现象 ：实验结论实验结论 ：实验操作实验操作 ：铜片溶解铜片溶解，溶液中有，溶液中有气泡气泡产生，产生，具支试管中充满具支试管中充满红棕色红棕色气体，小气体，小试管中为试管中为无色无色气体。气体。Cu Cu4HNO4HNO3 3（浓）（浓）=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 22NO2NO2 2 2H2H2 2O O浓硝酸（3 3）强氧化性）强氧化性:实验现象实验现象 ：实验结论实验结论 ：实验操作实验操作 ：铜片溶解铜片溶解，溶液中有，溶液中有气气泡泡产生，具支试管、小产生，具支试管、小试管中气体均为试管中气体均为无色无色。3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3（稀）（稀）=3Cu(NO=3Cu(NO3 3)2 2 +2NO+4H+2NO+4H2 2O O3Cu+8H3Cu+8H+2NO+2NO3 3-=3Cu=3Cu2+2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O稀硝酸i 与金属与金属(除除Pt、Au外外)反应反应:3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O反应反应（3）硝酸的强氧化性）硝酸的强氧化性硝酸与金属反应一般不放出氢气；浓硝酸与金属反应一般不放出氢气；浓HNO3：NO2；稀；稀HNO3：NO氧化性强弱：浓度越高氧化性越强氧化性强弱：浓度越高氧化性越强浓浓HNO3(类似浓类似浓H2SO4):常温下使常温下使Fe、Al钝化钝化表现：氧化性和酸性表现：氧化性和酸性加热条件下，与铝或铁反应的方程式为？Al+6HNO3(浓)=Al(NO3)3+3NO2+3H2O Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2+3H2O 劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水”中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。浓硝酸和浓盐酸按体积比为1 3混合得到的混合物。王 水【资料卡片】反反应应ii与许多非金属反应与许多非金属反应:C+4HNO3（浓）（浓）=2H2O+4NO2+CO2写出写出S和浓硝酸反应、和浓硝酸反应、P和浓硝酸反应的化学方程式？和浓硝酸反应的化学方程式？表现氧化性表现氧化性S+6HNO3(浓浓)=H2SO4+6NO2+2H2O P+5HNO3(浓浓)=H3PO4+5NO2+H2O BaCl2鉴别鉴别SO32-和和SO42-时能否用时能否用HNO3酸化酸化?iii 氧化还原性离子氧化还原性离子:（NONO3 3-/H/H+)离子不能共存离子不能共存I I-、S S2-2-、FeFe2+2+、SOSO3 32-2-等等足量的足量的Cu中加入少量的浓硝酸中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应可能会发生什么反应?溶液中存在溶液中存在NO3-,它遇到它遇到H+后后,会继续氧化铜会继续氧化铜,当然此时当然此时NO3-/H+的溶度较稀的溶度较稀.反应停止后反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况?思考题思考题一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O随着反应进行随着反应进行,硝酸由浓变稀硝酸由浓变稀,则发生则发生:3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O过量的铁加入到浓硝酸或稀硝酸中，会如何反应过量的铁加入到浓硝酸或稀硝酸中，会如何反应?如何进行如何进行NO3-的检验？的检验？1、试剂：浓硫酸和铜片、试剂：浓硫酸和铜片2、现象：共热后产生红棕色气体、现象：共热后产生红棕色气体3、离子方程式：、离子方程式：2NO3-+Cu+4H+=Cu2+NO2+2H2O注意：注意：如为稀的硝酸盐溶液，检验时应先将溶液加热浓缩。如为稀的硝酸盐溶液，检验时应先将溶液加热浓缩。1.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是()A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应【课堂练习】D2.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则混合气体中NO的体积为()A.112 mLB.1 008 mLC.224 mLD.448 mLA【课堂练习】3.9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24 L。将溶液稀释为1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 molL-1,此时溶液中NO3-的浓度为()A.0.3 molL-1B.0.4 molL-1 C.0.2 molL-1D.0.6 molL-1【课堂练习】B二、酸雨及防治 煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。酸雨：主要指 pH小于5.6 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：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。二、酸雨及防治1.酸雨的形成(1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长。(3)破坏土壤、植被、森林。(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。(5)渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。2.酸雨的危害二、酸雨及防治(1)调整能源结构，积极开发新能源(2)对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等(4)加强工厂废气的回收处理(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放3.酸雨的防治二、酸雨及防治燃煤烟气的脱硫方法：（1）石灰石膏法（2）氨水法【研究与实践】测定雨水的pH【研究目的】酸雨对环境危害巨大，人们已经采取多种措施来防治酸雨。通过以下活动了解测定雨水pH的方法，认识酸雨的危害，激发保护环境的紧迫感。【研究任务】(1)收集资料以“酸雨”为关键词进行搜索，了解酸雨的形成原因、基本类型、相关危害及预防和治理措施。图5-17用pH计测量水样的酸度(2)测定雨水的pH根据收集的资料，确定测定雨水pH的过程和方法并进行实践，对结果进行分析和讨论。可参考如下过程：下雨时用容器直接收集一些雨水作为样品，静置，以蒸馏水或自来水作为参照，观察并比较它们的外观；用pH试纸（或pH计）测量雨水和蒸馏水的酸度并记录；有条件的话，可连续取样并测定一段时间（如一周）内本地雨水、地表水或自来水的pH，将得到的数据列表或作图，确定你所在地区本时间段内雨水等的平均酸度。【结果与讨论】【总结】