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江阴市澄西中学高一化学《硝酸的性质》课件


专题4
第二单元

硫、氮和可持续发展
生产生活中的含氮化合物

硝 酸 的 性 质

知识归纳:
试分析下列转变关系中氮元素的化合价变化。

-3

+2

+4

+5

NH3→NO→NO2→HNO3

一、硝酸的用途
氮肥 硝化纤维塑料

炸药

染料

硝酸盐

二、硝酸物理性质
打开一瓶浓硝酸的瓶盖,闻其 气味,观察其挥发现象。 归纳:
硝酸是无色、有刺激气味的液体,易溶于 水,低沸点(83℃),易挥发。常用硝酸密度 为 1.503g/cm3, 浓度为69%,15.6mol/L。

三、硝酸化学性质
1.硝酸具有酸的通性:一元强酸 HNO3 H++NO3 2.硝酸的不稳定性: 4HNO3 讨论:
△ 或光照

O2↑ +2H2O + 4NO2↑

①久置浓硝酸为什么呈黄色?
久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液 中,使得溶液变黄!

②硝酸应如何保存?
密封于棕色瓶中,并放在阴暗处!

实验探究:浓、稀硝酸与铜的反应 ①溶液颜色的变化。 ②是否有气体生成,如有, 观察气体颜色。 ③让生成的无色气体接触 空气,气体颜色是否变化。

(1)与金属反应
实验探究1 浓硝酸与铜反应

现象:
铜片溶解,常温下反应剧烈; 有红棕色的气体产生; 溶液变蓝。

结论:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

实验探究2

稀硝酸与铜反应

现象: 反应缓慢,铜片溶解;
有无色的气体产生,气体接 触空气时立即变成红棕色; 溶液由无色变为蓝色。

结论:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3Cu+8H+ + 2NO3 - =3Cu2++2NO↑+4H2O

浓硝酸与铁、铝反应

Fe+HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜(钝化) Al+HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜(钝化)

应用:
钝化使金属的化学活动性大大降低,耐腐 蚀性大大增强。因此在常温下可以用铝槽 车装运浓硝酸和浓硫酸。

(2)浓硝酸与某些非金属的反应
化合价升高 4
0 +5 +4 +4

C + 4 HNO3(浓)= CO2↑+ 4 2↑+ H2O NO 2
化合价降低 1×4

阅读教材P101,归纳氧化还原反应方程式配平的方法,分析原理。

硝酸具有强氧化性
(1)能与大多数金属反应,但一般不生成氢气。 (2)常温下浓硝酸使铁铝钝化。 (3)浓硝酸能与一些非金属反应。

王水
浓HNO3和浓HCl(体积比1:3)混 合物,能使一些不溶于硝酸的金属 如Au、Pt等溶解。
玻 尔

玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。二战中,玻 尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示重返祖国的决心,他 将诺贝尔金质奖章溶解在王水里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜 面上。后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在 敌人的眼皮底下。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并 重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻 尔对祖国无限的热爱和无穷智慧。

在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解, 再加入KNO3 ,发现铜粉溶解,为什么?
3Cu+8H+ + 2NO3 - =3Cu2++2NO↑+4H2O

硫酸和硝酸的氧化性规律
跟铜反应

还原产 条件 物 \ \ 稀硫酸 与金属活动性处于H之前的金属反应,置换出H2。 \ 置换出H2 不反应

常温时,跟 铁、铝反应

跟碳反应

跟铂、金反 应

\ 浓硫酸 加热下能与多数金属和非金属单质反应,放出SO2。 加热 SO2 钝化 加热反应 \ NO 还原为NO 稀硝酸 能与多数金属单质反应,一般放出NO。 不反应 \ \ NO2 浓硝酸 能与多数金属和非金属单质反应,一般放出NO2。 \ 钝化 加热反应

四、硝酸的工业制法
工业上制备硝酸的过程如下,试写出各步反应 的化学方程式 :
催化剂 (1) 氨在催化剂的作用下与 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O 氧气发生反应,生成一氧化 氮;

(2) 一氧化氮进一步被氧气 氧化成二氧化氮; (3) 用水吸收二氧化氮生 成硝酸。

2NO + O2 = 2NO2

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

工业制备硝酸的流程 NO、O2、N2等
空气 NH3 催化剂 吸收塔 热交换器 NH3 空气 转化器 H2 O

NO2、O2、N2等

HNO3


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