1、专题七 新闻现场新闻现场 某路段某路段发生发生硝酸硝酸泄露事故，泄露事故，造成大量造成大量，现场可以闻到，现场可以闻到。抢险。抢险人员运来人员运来进行进行处理，以便防止其处理，以便防止其扩散并污染附近的扩散并污染附近的农田。农田。1、为什么在事故现场能闻到、为什么在事故现场能闻到刺鼻的气味刺鼻的气味？2、为什么可以用、为什么可以用纯碱纯碱进行事故的处理？进行事故的处理？一、硝酸的性质一、硝酸的性质、硝酸的物理性质 纯硝酸是一种纯硝酸是一种 色、易色、易 ，有，有 气味气味 的的液体。液体。挥发挥发刺激性刺激性无无 硝酸能与水任意比例互溶。硝酸能与水任意比例互溶。 纯硝酸的沸点是纯硝酸的沸点是8
2、383，密度为，密度为1 1.4242g/cm3g/cm3。 常用浓硝酸的质量分数为常用浓硝酸的质量分数为6969；质量分数为质量分数为98%98% 以上的硝酸为以上的硝酸为“发烟硝酸发烟硝酸”。(1)(1)不稳定性2、硝酸的化学性质 为什么久置的浓硝酸呈黄色？4HNO3 O2 + 2H2O + 4NO2光照硝酸应该使用硝酸应该使用棕色细口试剂瓶避光棕色细口试剂瓶避光、低温保存低温保存，并且不能用橡皮塞。并且不能用橡皮塞。常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些? ?浓浓HNOHNO3 3、AgNOAgNO3 3、氯水、溴水等。、氯水、溴水等。HNO3(2)(2)酸
3、的通性 ( ( HNO3 = H+ + NO3- ) )与指示剂作用与指示剂作用与与碱碱反应反应与与金属氧化物金属氧化物反应反应与与某些盐某些盐反应反应与与金属金属反应反应2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2OCu4HNO3(浓浓)= Cu(NO3)22NO2 2H2O稀硝酸与石蕊试液变红，加热不褪色，稀硝酸与石蕊试液变红，加热不褪色，浓硝酸与石蕊试液变红，加热褪色。浓硝酸与石蕊试液变红，加热褪色。 为什么可以使用铁器盛放浓硫酸或浓硝酸？要点一：HNOHNO3 3不管浓稀都具有强氧化性，不管浓稀
4、都具有强氧化性， 且氧化性且氧化性 浓浓HNOHNO3 3 稀稀HNOHNO3 3(3)(3)强氧化性要点二：HNOHNO3 3的强氧化性的具体体现：的强氧化性的具体体现： 与金属反应 与非金属反应 与还原性的化合物反应实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：实验操作：实验操作：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，气体，小试管中收集到小试管中收集到无色无色气体。气体。Cu 4HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2 2NO2 2H2O 与金属反应实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：实验操作：实验操作：溶液中有溶液中有气泡气泡产生，产生，具支试管、
5、小试管中气体均具支试管、小试管中气体均为为无色无色。3Cu 8HNO3(稀稀) = 3Cu(NO3)2 2NO 4H2O 与金属反应a. a. 和几乎所有金属反应和几乎所有金属反应( (除金、铂等少数金属外除金、铂等少数金属外) )b. b. 与任何金属反应与任何金属反应均不生成均不生成H H2 2，说明呈现氧化性，说明呈现氧化性的的不是不是HH+ +而是而是HNOHNO3 3，但由于但由于H H+ +的量决定的量决定HNOHNO3 3的量，所以硝酸发生化学反应时要特别关注的量，所以硝酸发生化学反应时要特别关注H H+ +的的浓度。浓度。c. c. 与金属反应既体现与金属反应既体现氧化性氧化性
6、，又体现，又体现酸性酸性。d.d. 铁、铝遇冷浓硝酸发生铁、铝遇冷浓硝酸发生钝化钝化，原因是在铁、铝，原因是在铁、铝表面氧化生成一层表面氧化生成一层致密的氧化膜致密的氧化膜，阻止反应进一，阻止反应进一步发生。步发生。 归纳总结归纳总结 e.e. Cu Cu等等较不活泼较不活泼的金属与的金属与浓硝酸浓硝酸反应得到反应得到NONO2 2，与与稀硝酸稀硝酸反应得反应得NONO。 归纳总结归纳总结 f. f. MgMg、ZnZn、FeFe等等较活泼较活泼的金属与的金属与稀硝酸稀硝酸反应根反应根据稀据稀HNOHNO3 3的的浓度不同浓度不同可得到可得到NONO、N N2 2O O、 N N2 2、NHN
7、H4 4NONO3 3等不同产物。等不同产物。g.g. 硝酸与硝酸与变价金属变价金属( (如如FeFe) )反应，根据硝酸的量的反应，根据硝酸的量的多少分别得到多少分别得到低价低价、高价高价或或两种价态共存两种价态共存的混合的混合物。物。 与非金属反应B BC CP PS SI I2 2+ HNOHNO3 3( (浓浓) ) H H3 3BOBO3 3COCO2 2H H3 3POPO4 4H H2 2SOSO4 4HIOHIO3 3+ NONO2 2 与还原性的化合物反应如含如含 S S2-2-、SOSO3 32-2-、FeFe2+2+、I I- - 等的化合物反应。等的化合物反应。 3Fe
8、O+10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3+NO+5H2O3H2S+2HNO3(稀) = 3S+2NO+4H2O(4)(4)与有机物反应硝化反应：硝化反应：酯化反应：酯化反应：+ HNO+ HNO3 3浓硫酸浓硫酸与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。CHCH3 3CHCH2 2ONOONO2 2 + + H H2 2O O-NO-NO2 2 + + H H2 2O O颜色反应：颜色反应：CHCH3 3CHCH2 2OH+HNOOH+HNO3 3浓硫酸浓硫酸HO-NOHO-NO2 2CHCH3 3CHCH2 2O-HO-H-H HO-NO-H HO-NO2
9、 2 硝基苯硝酸乙酯硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维硝基苯、三硝基甲苯硝基苯、三硝基甲苯 化学史实化学史实 玻尔是丹麦的物理学家。第二次世界大战玻尔是丹麦的物理学家。第二次世界大战期间，期间，德军即将占领丹麦，玻尔被迫离开自己德军即将占领丹麦，玻尔被迫离开自己的的祖国。他坚信以后一定能返回祖国，决定把祖国。他坚信以后一定能返回祖国，决定把心爱的诺贝尔奖章留下。为了不使奖章落入心爱的诺贝尔奖章留下。为了不使奖章落入德德军手中，他把奖章溶解在一种溶液中。军手中，他把奖章溶解在一种溶液中。 战后，玻尔从溶液中提取出金，然后又重新铸成了奖章。战后，玻尔从溶液中提取出金，然后又重
10、新铸成了奖章。玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢？玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢？ 这种溶液就是这种溶液就是王水王水。王水的氧化性比硝酸还强，可以使。王水的氧化性比硝酸还强，可以使金、铂溶解。这位伟大的科学家不仅用他的知识和智慧保住金、铂溶解。这位伟大的科学家不仅用他的知识和智慧保住奖章，还用他那蔑视敌人、热爱祖国的精神，鼓舞着后人。奖章，还用他那蔑视敌人、热爱祖国的精神，鼓舞着后人。（1 1）重要的化工原料：）重要的化工原料：制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。（2 2）重要的化学试剂：）重要的化学试剂：溶解难溶物、合成物质等。溶解难溶物、合成物质等。（3 3）制
11、作）制作王水王水（浓硝酸和浓盐酸浓硝酸和浓盐酸体积比为体积比为1313）。）。3、硝酸的用途二、硝酸与金属反应的计算二、硝酸与金属反应的计算A AB B 工业制取硝酸的流程工业制取硝酸的流程 N N2 2NHNH3 3NONONONO2 2 HNOHNO3 3H H2 2H H2 2O OO O2 2O O2 2N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH2NH3 3高温、高压高温、高压催化剂催化剂2NO + O2NO + O2 2 = 2NO2NO2 2 3NO3NO2 2 + H+ H2 2O O = 2HNO2HNO3 3 + NO + NO4NH4NH3 3 + 5O+ 5O2 2 4
12、NO + 6H4NO + 6H2 2O O 催化剂催化剂 合成塔合成塔氧化炉氧化炉吸收塔吸收塔1.1.C CD D2.2.B B 3. 3. 不同浓度的硝酸分别与足量的锌完全反应，还原产物分别不同浓度的硝酸分别与足量的锌完全反应，还原产物分别是是NONO2 2、NONO和和NHNH4 4NONO3 3 ，若这些产物的物质的量相等，则参，若这些产物的物质的量相等，则参加反应的加反应的HNOHNO3 3 的物质的量之比是的物质的量之比是 （ ）A.2: 4: 5 B.1: 2: 5 A.2: 4: 5 B.1: 2: 5 C.1: 2: 2 D.1: 1: 1C.1: 2: 2 D.1: 1: 1
13、B B4.4. 思维拓展思维拓展 铁在铁在热的稀硝酸热的稀硝酸中反应其主要还原产物中反应其主要还原产物为为N N2 2OO，而在，而在冷的稀硝酸冷的稀硝酸中反应其主要产物中反应其主要产物为为NONO，当溶液，当溶液更稀更稀时，还原产物是时，还原产物是NHNH4 4+ +，请分析下图回答有关问题：请分析下图回答有关问题：c c (H(H+ +) ) a a a a b b c c d d b b c c d d n n (Fe) (Fe) V V气体线气体线（标况）（标况） o o 1 1、假设在任意气体产生的曲线段内只有一种还原、假设在任意气体产生的曲线段内只有一种还原 产物，判断从产物，判断
14、从o o点到点到a a点时还原产物应为点时还原产物应为( )( )。NONO2 2、判断从、判断从a a点到点到b b点时还原产物为点时还原产物为( )( )。 其原因是其原因是 。反应放热反应放热 温度升高温度升高N N2 2O O 3 3、试配平由、试配平由b b到到c c点的化学方程式。点的化学方程式。 Fe + HNO Fe + HNO3 3 = Fe(NO= Fe(NO3 3) )3 3 + + H+ + H2 2O O4 4、已知到达、已知到达d d点时，反应完全结束，此时溶液中主点时，反应完全结束，此时溶液中主 要的阳离子为要的阳离子为( )( )且分析且分析c c、d d点投入金点投入金 属铁的物质的量之比属铁的物质的量之比n n cFe : cFe : n n dFe = ( dFe = ( ： ) )883039NHNH4 4NONO3 3FeFe2+ 2+ NH NH4 4+ + 2 32 3 思维拓展思维拓展
