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1、第三课时第三课时 硝酸硝酸第三章第三章 第二节第二节 氮的循环氮的循环1;.无色、有刺激性气味的液体，密度比水大，与水互溶、沸点无色、有刺激性气味的液体，密度比水大，与水互溶、沸点8383。沸点低、易挥发。沸点低、易挥发1、硝酸的物理性质、硝酸的物理性质五、硝酸五、硝酸“发烟硝酸发烟硝酸”：常用浓硝酸的质量分数为常用浓硝酸的质量分数为 69%69% 95%95%的浓的浓硝酸挥发出的硝酸蒸气遇到空气里的水蒸气硝酸挥发出的硝酸蒸气遇到空气里的水蒸气生成的硝酸小液滴生成的硝酸小液滴是雾而非烟是雾而非烟【知识点击知识点击】2(1)酸的通性酸的通性与指示剂作用：与指示剂作用： 稀硝酸使紫色石蕊试纸（液）
2、变红；稀硝酸使紫色石蕊试纸（液）变红； 浓硝酸使紫色石蕊试纸（液）先红后褪色浓硝酸使紫色石蕊试纸（液）先红后褪色与活泼金属反应与活泼金属反应, ,但不产生但不产生H H2 2。与碱性氧化物反应：与与碱性氧化物反应：与CaOCaO反应。反应。与盐反应：与与盐反应：与CaCO3反应反应2硝酸的化学性质硝酸的化学性质与碱反应：与与碱反应：与NaOHNaOH反应。反应。2HNO3+ CaCO3 = Ca(NO3)2+ H2O + CO22HNO3+ CaO = Ca(NO3)2 + H2OHNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O一元强酸：一元强酸：HNOHNO3 3 = H = H+ + +
3、NO + NO3 3- -3浓硝酸显黄色的原因是什么？浓硝酸显黄色的原因是什么？（2 2）不稳定性）不稳定性4HNO3（浓浓） 4 NO2 + O2 + 2 H2O 或光照或光照硝酸分解产生的硝酸分解产生的NONO2 2溶于硝酸使硝酸显黄色溶于硝酸使硝酸显黄色棕色细口瓶，用玻璃塞棕色细口瓶，用玻璃塞，不能用橡皮塞，不能用橡皮塞（HNO3会腐蚀橡皮会腐蚀橡皮塞），存于塞），存于避光阴凉避光阴凉处处。浓硝酸如何保存？浓硝酸如何保存？浓浓HNO3 、AgNO3 、氯水、溴水、氯水、溴水、AgBr、AgI常见的需要放在棕色瓶中的试剂：常见的需要放在棕色瓶中的试剂：4w Cu 与浓与浓HNO3反应反应C
4、u+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀) = 3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2OwCu与稀与稀HNO3反应反应铜片溶解铜片溶解, ,溶液变绿，有红棕色的气体产生。溶液变绿，有红棕色的气体产生。铜片缓慢溶解，溶液变蓝，产生无色气体，遇空气变红棕色。铜片缓慢溶解，溶液变蓝，产生无色气体，遇空气变红棕色。Cu+4H+2NO3- = Cu2+2NO2 +2H2O3Cu+8H+2NO3- = 3Cu2+2NO +4H2O （3 3）硝酸的强氧化性硝酸的强氧化性氧化性氧化性:酸性酸性=1:1氧化性氧化性:酸性酸性=1:35 C+4HNO3(浓浓) = CO
5、2+4NO2+2H2O S+6HNO3(浓) =H2SO4+6NO2+2H2O与非金属反应与非金属反应浓硝酸能与碳、硫等非金属单质反应，非金属单质一般被氧化为最高价含氧酸或最高价浓硝酸能与碳、硫等非金属单质反应，非金属单质一般被氧化为最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水，硝酸只表现氧化性。氧化物、二氧化氮和水，硝酸只表现氧化性。硝酸具有强氧化性，硝酸具有强氧化性，与某些与某些还原性化合物或离子原性化合物或离子发生反生反应：Fe2+（FeO ）、）、H2S（S2- ）、）、SO2（ SO32- ）、HBr （ Br- ）、HI （ I- ），因此），因此Fe2+ 、S2-、SO32- 、Br
6、- 、 I-、遇、遇 NO3- +H+不共存不共存63FeO+10HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O3H2S+8HNO3(稀稀)=3H2SO4+8NO+4H2O3SO32-+ 2NO3-+2H+=3SO42-+2NO +H2O3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O6HBr+2HNO3=3Br2+2NO+4H2O硝酸表现氧化性和酸性硝酸表现氧化性和酸性6I- +2NO3-+8H+=3I2+2NO+4H2O3SO2+2H2O+2HNO3(稀）稀）=3H2SO4+2NO3S2-+8NO3-+8H+=3SO42-+8NO+4H2O7取少量样品，加入浓取少量样品，加入浓H2
7、SO4和和Cu片，共热片，共热, ,如产生红棕色的如产生红棕色的气体气体, ,则证明它是硝酸盐或则证明它是硝酸盐或含有含有NO3- ( (若为稀溶液若为稀溶液, ,应先将溶液浓缩应先将溶液浓缩) ) NaNO3 + H2SO4 (浓浓)=NaHSO4 + HNO3 Cu + 4HNO3 (浓浓)=Cu(NO3 ) 2 + 2NO2 + 2H2O(2)实验室制法：实验室制法：3、用途：硝酸是一种重要的化工原料，常用来制备氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸、用途：硝酸是一种重要的化工原料，常用来制备氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。盐等。NaNO3H2SO4（浓）（浓）=NaHSO4HNO3 (1)工业
8、制法：工业制法：NH3-NO-NO2-HNO34、制备、制备5、NO3-的检验的检验8一、金属与硝酸反应规律一、金属与硝酸反应规律 【考点深化考点深化】 硝酸具有强氧化性，硝酸具有强氧化性，能氧化除能氧化除Au、Pt外的金属。外的金属。一般来说，活泼金属与一般来说，活泼金属与HNO3反应不反应不生成生成H2，浓硝酸被还原为，浓硝酸被还原为NO2 ，稀硝酸被还原为，稀硝酸被还原为NO，活泼金属与极稀，活泼金属与极稀HNO3反应时，还反应时，还原产物复杂，为原产物复杂，为NO、N2O、NH4NO3等等硝酸的浓度越大，氧化性越强，硝酸的浓度越大，氧化性越强，即氧化性：浓硝酸即氧化性：浓硝酸稀硝酸。如
9、稀稀硝酸。如稀HNO3可使石蕊试可使石蕊试变红，而浓变红，而浓HNO3可使石蕊试液先变红后褪色。可使石蕊试液先变红后褪色。金属与硝酸反应的一般通式为：金属与硝酸反应的一般通式为：金属浓硝酸金属浓硝酸=金属硝酸盐金属硝酸盐NO2H2O金属稀硝酸金属稀硝酸=金属硝酸盐金属硝酸盐NOH2O与金属反应与金属反应，硝酸既表现氧化性，又表现酸性。硝酸既表现氧化性，又表现酸性。9“王水王水”（三盐一硝）：（三盐一硝）：浓浓HCl和和浓浓HNO3按体积比按体积比3： 1配制）具有更强的氧化性，能配制）具有更强的氧化性，能溶解溶解Au、Pt 硝酸与变价金属（如硝酸与变价金属（如Fe）反应，根据硝酸的量的多少分别
10、得到高价、低价或两种）反应，根据硝酸的量的多少分别得到高价、低价或两种价态共存的混合物。价态共存的混合物。浓硝酸在常温下能使浓硝酸在常温下能使Fe、Al 钝化钝化 ，故可用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。，故可用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。3Fe(过量过量)8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)22NO4H2OFe(少量少量)4HNO3(稀稀)=Fe(NO3) 3NO2H2O足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。例如铜足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。例如铜与浓与浓HNO3反应反应,若若Cu过量过量,开始时硝酸的还原产物为开始时硝酸的还原产物为
11、NO2, 随着反应的进行随着反应的进行, 浓浓HNO3变变稀稀,硝酸的还原产物为硝酸的还原产物为NO, 最终得到最终得到NO2和和NO的混合气体。的混合气体。10HNO3与金属反与金属反应时，一部分，一部分HNO3表表现酸性，以酸性，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分表的形式存在于溶液中；一部分表现氧化性被氧化性被还原原，浓硝酸的还原产物主要是，浓硝酸的还原产物主要是NO2,稀硝酸的还原产物主要是稀硝酸的还原产物主要是NO 若金属和若金属和一定量浓硝酸恰好反应一定量浓硝酸恰好反应,则产生的气体为则产生的气体为NO NO2的混合气体的混合气体，无论硝酸的还原产物是无论硝酸的还原产物是NO NO
12、2还是两者的混合物还是两者的混合物,n(HNO3)还原还原=n(气体气体)消耗消耗HNO3的量的量= M (NO3) x盐中盐中NO3-的量（表现酸性的的量（表现酸性的HNO3）+气体中的气体中的N原子的原子的量（被还原的量（被还原的HNO3）(1)原子守恒原子守恒(元素守恒元素守恒)：N原子守恒或原子守恒或N元素守恒元素守恒二、金属与硝酸反应的有关计算二、金属与硝酸反应的有关计算【考点深化考点深化】n(HNO3)消耗消耗= n (HNO3)酸性酸性n(HNO3)氧化或被还原氧化或被还原 = xn（Mx+） n(气体气体)11练习练习1：a mol Cu与含有与含有b mol HNO3的溶液恰
13、好完全反应，则被还原的的溶液恰好完全反应，则被还原的HNO3的物质的量的物质的量一定是一定是A(b2a) mol Bb/4 molC2a/3 mol D2a mol例例1 1、将、将12.8g12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6L5.6L（标准状况），则（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是所消耗的硝酸的物质的量是_0.65molA解析：解析：Cu与与HNO3反应时，反应时，HNO3一部分作氧化剂，另一部分起酸性作用，生成一部分作氧化剂，另一部分起酸性作用，生成Cu(NO3)2，因此被还原的，因此被还原的HNO3的物质的量为
14、的物质的量为(b2a) mol。12金属失电子总数或物质的量金属失电子总数或物质的量=HNO3中氮原子得电子得电子总数或物质的量中氮原子得电子得电子总数或物质的量(2)电子守恒法：电子守恒法： HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。子的物质的量。例例2铜与一定量与一定量浓硝酸反硝酸反应，得到硝酸，得到硝酸铜溶液和溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，的混合气体，这些气体与些气体与5.6 L O2(标准状况准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。混合后通入水
15、中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗消耗铜的的质量量为()A16 g B32 g C64 g D无法无法计算算B解析解析该题氮元素变化为硝酸该题氮元素变化为硝酸氮的氧化物氮的氧化物硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸为与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂催化剂”，所以铜的物质的量为，所以铜的物质的量为20.25 mol 0.5 mol，即即32 g。13练习练习2：锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。：锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。 当生成当生成1 mol硝酸锌时，被还原硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为的硝酸的物质的量为
16、 A2 mol B1 mol C0.5 mol D0.25 mol解析：生成解析：生成1 mol Zn(NO3)2，失去，失去2 mol电子，而生成电子，而生成1 mol NH4NO3得到得到8 mol电子，则生成电子，则生成1 mol Zn(NO3)2时被还原的时被还原的HNO3为为0.25 mol。D14（3）电荷守恒：）电荷守恒：HNO3过量时，反应后溶液中过量时，反应后溶液中(，溶液中，溶液中OH-很小，可以不考虑很小，可以不考虑 )有：有：NO3-= H+ n Mn+( Mn+代表金属离子代表金属离子)例例题3：6.4 g铜与与过量的硝酸量的硝酸(8 mol/L 60 mL)充分反充
17、分反应后，硝酸的后，硝酸的还原原产物有物有NO、NO2，反，反应后溶液中所含后溶液中所含H为n mol，此，此时溶液中所含溶液中所含NO3-的物的物质的量是的量是 A0.28 molB0.31 molC(n0.2)molD(n0.4)mol解析：解析：最后溶液中存在的最后溶液中存在的NO3- ，应是起酸性的硝酸即生成，应是起酸性的硝酸即生成Cu(NO3)2中的中的NO3- 及过量的硝酸之和。及过量的硝酸之和。C15【练习练习3】 将将3.2 g Cu跟跟30.0 mL 10.0 molL1的的HNO3充分反应，还原产物有充分反应，还原产物有NO和和NO2，若反应后溶液中有，若反应后溶液中有a
18、mol H，则此时溶液中含，则此时溶液中含 NO3- 的物质的量为的物质的量为A0.5a mol B(0.1a) mol C0.1a mol D2a molB解析：首先判断解析：首先判断Cu与硝酸谁过量，经判断知与硝酸谁过量，经判断知HNO3过量，过量，Cu全部反应，根据溶液中的电全部反应，根据溶液中的电荷守恒，荷守恒，n(NO3- )n( H)2n( Cu2 )，则，则n( Cu2 ) n( Cu ) 0.05 mol所以所以n( NO3-)a mol0.05 mol2(a0.1) mol。(4)离离子子方方程程式式计算算法法：金金属属与与硝硝酸酸反反应应，求求算算离离子子浓浓度度、pH等等
19、，金金属属与与 NO3- 、H混混合合溶液反应的计算溶液反应的计算金属与金属与H2SO4、HNO3的混合酸反的混合酸反应时，由于，由于NO3-在在H2SO4提供提供H的条件下能与金属反的条件下能与金属反应，因此此，因此此类题目目应用离子方程式来用离子方程式来计算，先作算，先作过量判断，然后根据完全反量判断，然后根据完全反应的金属或的金属或H或或 NO3-进行相关行相关计算，且溶液中要符合算，且溶液中要符合电荷守恒。荷守恒。在在浓硝酸中放入硝酸中放入铜片：片：(1)开始反开始反应的离子方程式的离子方程式为_，实验现象象为_。(2)若若铜有剩余，有剩余，则反反应将要将要结束束时的离子方程式的离子方
20、程式为 _(3)待反应停止后，再加入少量待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是_。17例例4：在某：在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是质的量浓度是A0.15 mol/LB0.225 mol/LC0.30 mol/L D0.45 mol/LB解析解析溶液中同时存在溶液中同时
21、存在H和和NO3-时就能够与时就能够与Cu发生反应。该溶液中发生反应。该溶液中H实际为实际为0.06 mol，应该根据离子方程式进行计算。设生成铜离子的物质的量为，应该根据离子方程式进行计算。设生成铜离子的物质的量为x，则，则3Cu 8H2NO=3Cu22NO4H2O3 8 2 30.03 mol 0.06 mol 0.04 mol x根据各物质量的关系可知，根据各物质量的关系可知，H不足，以不足，以H的物质的量进行计算。的物质的量进行计算。x30.06 mol80.0225 mol，所以铜离子浓度为，所以铜离子浓度为0.225 mol/L。18 练习：练习：1L1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为 A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g 19
