第五章化工生產中的重要非金屬元素第二節氮及其化合物課時3硝酸、酸雨危害及防治學習目標1.能運用氧化還原反應知識理解硝酸的氧化性；2.結合實驗探究，認識硝酸在相關反應中體現的不穩定性和強氧化性，知道硝酸是重要的化工原料；3.了解SO2、NO2對大氣質量的影響，特別是酸雨的成因、危害及防治措施。《本草綱目拾遺》記載：（硝酸）西洋人所造，性最猛，能蝕五金。王怡堂先生云：其水至強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。HNO3=H++NO3-

(強酸)硝酸的物理性質

純硝酸是無色、易揮發（沸點是83℃）、有刺激性氣味的液體，硝酸可以與水以任意比互溶,質量分數為95%以上的硝酸叫發煙硝酸。【思考】濃硝酸久置后呈黃色，為什么？硝酸的不穩定性a.濃硝酸見光或受熱時發生反應4HNO3(濃)====4NO2↑+O2↑+2H2O

△或光照b.貯存:一般將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中，并避光放置于陰涼處純硝酸

久置硝酸濃硝酸見光或受熱會分解生成NO2，NO2溶于濃硝酸使溶液顯黃色。【思考】如何保持濃硝酸？硝酸的酸性HNO3=H++NO3-

①與指示劑反應:稀硝酸使石蕊溶液由紫色變為紅色,濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅(酸性)后褪色(強氧化性)②與堿反應:Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O③與堿性氧化物反應:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O④與弱酸鹽反應:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O硝酸的強氧化性硝酸泄漏【思考】金屬可以與酸反應，為什么可以用鋁槽車運輸濃硝酸？常溫下濃硝酸能使Fe、Al發生鈍化反應【實驗5-8】

如圖5-14所示，在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現象。向上拉銅絲，終止反應。（1）

與金屬Cu反應硝酸與銅

實驗探究硝酸強氧化性濃硝酸：反應劇烈，有紅棕色氣體生成稀硝酸：反應較慢，有氣泡產生，接近管口處觀察到淺紅棕色3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（1）

與金屬Cu反應HNO3與金屬反應：氧化性、酸性

1.足量的銅與一定量的濃硝酸反應，得到氣體的成分是什么？

提示：NO、NO2的混合氣體。銅與濃HNO3反應生成NO2氣體，隨著反應的進行，硝酸濃度變稀，銅與稀硝酸反應生成NO氣體，故得到的是NO和NO2的混合氣體。Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O2.濃硝酸、稀硝酸與Cu反應產物分別為NO2、NO，反應中稀硝酸化合價降低較多，說明稀硝酸氧化性比濃硝酸強，對嗎？

提示：不對。濃硝酸氧化性比稀硝酸強，濃HNO3反應更劇烈。3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3.銅投入到稀硫酸中不會溶解，再向溶液中投入KNO3固體，銅會不會溶解？為什么？4.若銅與硝酸反應后，硝酸不足而銅剩余，向反應體系中加入稀硫酸，銅是否繼續溶解？若溶解，發生什么反應？3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O5.試著寫出少量/過量Fe粉分別于稀硝酸反應的方程式。Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O（

Fe少量）3Fe+8HNO3(稀)==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（

Fe過量）Fe+4H++NO3-

==Fe3++NO↑+2H2O（

Fe少量）3Fe+8H++2NO3-

==Fe2++2NO↑+4H2O（

Fe少量）2.在pH=1溶液中，能大量共存的離子組是（）A.NH4+、I-

、NO3-、Br-

B.S2-、Na+

、SO32-

、NO3-C.Cu2+、NO3-、Na+

、Cl-

D.Fe2+

、K+

、NO3-、SO42–在酸性溶液中(H+)，NO3-具有強氧化性，與S2-、SO32-、I-、Fe2+、Br-等不能共存。C1.下列關于硝酸的敘述，正確的是（

）A．稀硝酸能與Fe發生反應，濃硝酸不能B．濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑C．稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強酸D．稀硝酸與Cu反應，生成NO，而濃硝酸與Cu反應只生成NO2B二戰時期玻爾巧藏金獎章

實驗探究濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1:3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。

資料卡片——王水VHNO3:VHCl=1:3組成的混合物記憶方法：王水：“三言（鹽）一笑（硝）”“偷金”——去黑心首飾店清洗一些黃金首飾后，首飾質量變輕，這是怎么回事呢？硝酸強氧化性C+4HNO3（濃）=2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△（2）

與非金屬反應HNO3與非金屬單質反應：氧化性硝酸具有強氧化性，試寫出濃硝酸與C、S的反應1.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質，銅粉溶解的是（）①FeCl3

②Fe2O3

③Cu(NO3)2

④KNO3A．只有①或②

B．只有②或④C．只有①或②或③

D．①②③④中任意一種D2.下述實驗中均有紅棕色氣體產生,對比分析所得結論不正確的是(

)

①②③A.由①中的紅棕色氣體,推斷產生的氣體一定是混合氣體B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發生了反應C.由③說明濃硝酸具有揮發性,生成的紅棕色氣體為還原產物D.③的氣體產物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應D硝酸的工業制法硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農藥、炸藥、染料等。工業上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸，如下圖所示：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(1)寫出每一步反應的化學方程式。(2)請分析上述反應中的物質類別和氮元素化合價的變化情況，以及每一步反應中含氮物質發生的是氧化反應還是還原反應。硝酸的工業制法有關化學方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NON2+3H2

2NH3高溫高壓催化劑熱交換器氧化爐酸雨的形成酸雨：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：煤、石油等化石燃料的燃燒和某些含硫的金屬礦物的冶煉硝酸型酸雨：汽車尾氣以及硝酸工業廢氣等NO2HNO3成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。酸雨的危害酸雨有很大的危害，能直接損傷農作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業設備、運輸工具和電纜的腐蝕。酸雨的防治①調整能源結構，發展清潔能源；②研究煤的脫硫技術，改進燃燒技術，減少SO2的排放；③加強工業廢氣的回收處理；④改進汽車尾氣的處理技術，提高汽車尾氣排放標準。

煙氣脫硝(將NOx轉化成無害物質)是工業廢氣處理中的重要工藝。相對傳統的處理工藝，活性炭吸附脫硝法具有工藝過程無二次污染、氮資源和脫硝劑可循環利用等優點。回答下列問題。（1）活性炭吸附脫硝法的工藝流程如圖所示。該流程中活性炭的作用是____________，若入口煙氣中NOx以NO形式參加反應，則相應的化學方程式為____________________________________。催化劑（2）某同學選擇如下裝置(省略夾持儀器)對該方法進行模擬實驗：①實驗前，按h→j，i→k的順序連接儀器，檢查裝置__________。按h→j而不是h