1、第五章 化工生产中重要非金属元素 第3课时 硝酸情境1：运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染黄河。思考1：为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？ 运输浓硝酸的铝槽车泄露思考2：为什么现场有大量红棕色的烟雾？思考3：金属可以与酸反应，为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？一、硝酸的化学性质1、不稳定性(硝酸越浓越易分解)4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O2、强氧化性a. 钝化现象常温, 铁、铝等遇浓硫酸、浓硝酸时，金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属进一步与酸发生反应加热，铁铝会与浓硝酸或浓硫酸发
2、生反应b. 与金属反应【实验5-8】Cu + 4HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2+2H2O【现象】【结论】铜片逐渐溶解，溶液变绿，生成红棕色气体硝酸具有强氧化性【思考】3Cu + 8HNO3(稀稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O【现象】铜片上有气泡，溶液变蓝，生成无色气体，遇空气变红棕色【结论】硝酸具有强氧化性常温下,稀硝酸与铜缓慢反应生成NO常温下,浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成NO2实验结论规律：硝酸能与大部分金属反应（除了铂、金）但Pt、Au能与王水反应王水 V 浓盐酸：V 浓硝酸 = 3：12、强氧化性c. 与非金属单质反应C + 4HNO3 （浓）=
3、C + 2H2SO4(浓）浓）= CO2 +2SO2 +2H2O类比CO2+ 4NO2 + 2H2O 硝酸浓度越大，氧化性越强。氧化性：浓HNO3 稀HNO32、强氧化性d. 与还原性物质反应SO2S2-I-Fe2+3、酸的通性HNO3=H+NO3- 与指示剂反应:与碱反应:与金属氧化物反应:与弱酸盐反应:稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2OCuO+HNO3=Cu(NO3)2+H2OCaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业
4、上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(1) 写出每一步反应的化学方程式。(2) 请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况，以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。思考与讨论写出有关化学方程式:N2NH3: _。NH3NO: _。NONO2: _。NO2HNO3: _。4NH3+5O2 4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO N2+3H2 2NH3高温高压催化剂1.某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述出现偏差。你能帮助该同学解释一下原因吗?
5、你能帮助该同学去除硝酸的黄色吗?思考与讨论提示:浓硝酸不稳定见光或受热会分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色提示:向浓硝酸中通入氧气,发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3,消除黄色。2.常温下铁铝在浓硫酸或浓硝酸中钝化、加热又会继续反应。请书写出铁铝与浓硝酸加热时反应的化学方程式Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3+ 3NO2+ 3H2O Fe+6HNO3(浓) = Fe(NO3)3+3NO2+3H2O物理性质物理性质硝酸的性质硝酸的性质化学性质化学性质分分类类属于强酸属于强酸价价态态最高价最高价特特性性不稳定性不稳定性无色、有刺激性气味的液体，具无色、有刺激性气味
6、的液体，具有挥发性，可以任意比例溶于水有挥发性，可以任意比例溶于水具有酸的通性具有酸的通性具有强氧化性，能与金属、具有强氧化性，能与金属、非金属、还原性化合物反应非金属、还原性化合物反应见光或受热容易分解见光或受热容易分解1.1.某同学记了有关硝酸的事实，这些事实分别表现了硝酸的哪某同学记了有关硝酸的事实，这些事实分别表现了硝酸的哪些性质？请填在后面的括号中。些性质？请填在后面的括号中。(1)(1)久置的硝酸显黄色。久置的硝酸显黄色。 ( )( )(2)(2)铝制、铁制容器常温下可盛浓硝酸。铝制、铁制容器常温下可盛浓硝酸。 ( )( )(3)(3)铜片放入硝酸中，溶液变蓝，有气体产生。铜片放入
7、硝酸中，溶液变蓝，有气体产生。 ( )( )(4)(4)碳单质放入热的浓硝酸中产生大量的红棕色气体。碳单质放入热的浓硝酸中产生大量的红棕色气体。( )( )(5)(5)浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减小。浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减小。 ( )( )不稳定性不稳定性 强氧化性强氧化性强氧化性和酸性强氧化性和酸性强氧化性强氧化性 挥发性挥发性【延伸探究】【延伸探究】如何判断硝酸在化学反应中，是表现氧化性还是酸性呢？如何判断硝酸在化学反应中，是表现氧化性还是酸性呢？提示：提示：关键看反应后关键看反应后N N元素在溶液中的存在形式。元素在溶液中的存在形式。若若N N元素以元素以NONOx x形式
8、存在，则硝酸表现氧化性；形式存在，则硝酸表现氧化性；若若N N元素以元素以NONO3 3- -形式存在，则硝酸表现酸性；形式存在，则硝酸表现酸性；若上述两种形式均存在，则硝酸既表现氧化性又表现酸性。若上述两种形式均存在，则硝酸既表现氧化性又表现酸性。典 题 精 练2按要求回答下列问题：按要求回答下列问题：(1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，理由是有时在实验室看到的硝酸显黄色，理由是 _。实验室保存硝酸的方法是实验室保存硝酸的方法是_。(2)铜与足量浓铜与足量浓HNO3反应时，表现酸性的硝酸与作氧化剂的反应时，表现酸性的硝酸与作氧化剂的HNO3物物质的量之比为质的量之比为_。(3)铜粉放入稀硫酸
9、溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是_(填字母填字母)。AFeCl3BNaCl CKNO3 DCu(NO3)2久置硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生了分解，生成的久置硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生了分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致溶于浓硝酸所致保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处特别提醒特别提醒含含NO3 3-的的溶液中离子共存问题溶液中离子共存问题在中性或碱性的稀溶液中在中性或碱性的稀溶液中NO3 3-不不表
10、现氧化性，但当水溶液中有大量表现氧化性，但当水溶液中有大量H存在存在时，时，NO3 3-表现表现出强氧化性，如存在出强氧化性，如存在H、NO3 3-的的溶液中不能大量存在溶液中不能大量存在 Fe2、S2、I、SO3 32-、Br等还原性离子。等还原性离子。1:11:1 B B (4)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有_，写出反应，写出反应的离子方程式：的离子方程式：_。向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子方程式：方程式：_。NO2、NO【特别提醒】【特别提醒】化学反应中硝酸浓度变化导致产物变化。浓硝酸与金属反应时，化学反应中硝酸浓度变化导致产物变化。浓硝酸与金属反应时，HNOHNO3 3浓度浓度逐渐减小，还原产物起初为逐渐减小，还原产物起初为NONO2 2, ,后来为后来为NONO，可能得到，可能得到NONO2 2和和NONO的混合物。的混合物。0.3 mol Cu和含和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为的量为() A0.2 mol B0.6 mol C小于小于0.6 mol D大于大于0.6 mol
