第五章:评说硫、氮的“功”与“过”
第5讲 5.4 化学肥料中的主角——硝酸
【教学目标】1.掌握硝酸的物理性质和化学性质(酸性、不稳定性、强氧化性);
2.了解硝酸的用途;了解硝酸的工业制法。
课前自学
1.硝酸的物理性质
色味态: ;挥发性: ;水溶性: ;
发烟硝酸: 。
2.推测硝酸的化学性质___________________________________________________________________。
课堂探究
知识点一、硝酸
1、硝酸的物理性质:纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。浓HNO中往往因溶有HNO
3
32
分解产生NO
而呈黄色;硝酸沸点低(83℃)、易挥发,在空气中遇水蒸气而产生白雾;69%以上
的硝酸为浓硝酸,98%以上的硝酸称为“发烟”硝酸;硝酸易溶于水,以任意比溶于
水。
2、硝酸的化学性质:
+-
1)强酸性: HNO H+NO
33
硝酸是一元强酸,具有酸的通性。
⑴ 跟指示剂反应: 紫色石蕊试液遇酸变红色
无色酚酞试液遇酸不变色
⑵ 硝酸+碱性氧化物→盐+水 NaO+2HNO 2NaNO+HO
2332
⑶ 硝酸+碱→盐+水 NaOH+HNONaNO+ HO
332
⑷ 硝酸+盐→新盐+新酸 NaCO+2HNO2NaNO+CO↑+ HO
233322
【过渡】:作为强酸,HNO和浓硫酸一样不只具有酸的通性还具有一般酸所没有的特性。这正是我们今天
3
所要重点探讨的。同学们注意到没有HNO是装在棕色瓶中的,以前我们还学习过哪些物质是装在棕色瓶
3
中的?这些物质具有哪些共同性质?这说明HNO具有什么性质?
3
2)不稳定性:
4HNO _______________ 浓硝酸的储存应_____________________________________________。
3
(硝酸应保存在玻璃塞的棕色试剂瓶中,并置于阴冷处)
3)强氧化性:
(1)与金属反应:
[温故] 浓硫酸与铜的反应。
CuSO+SO↑+2HO 2HSO(浓)+Cu
42224
[设问] 浓硝酸是否能与铜发生反应?
[实验]浓、稀硝酸与铜的反应。实验设计_______________________________________________________。
(用两根注射器来进行铜与浓硝酸、稀硝酸的反应,简便又洁净。稀硝酸与铜反应生成无色气体,反应结
束后,再往注射器中抽入一些空气,可观察到无色气体变为红棕色。)
1
现象:___________________________________________________________________________________。
[结论] 硝酸与铜的反应。化学方程式为_____________________________________________________
__________________________________________________________________。
[对比] 从反应剧烈程度、溶液的颜色变化、气体产物的颜色,对比浓硝酸、稀硝酸与铜的反应。
[设问]浓硝酸和稀硝酸,哪一个氧化性强?为什么?
[设问] 冷的浓硝酸、稀硝酸分别与铁反应,哪个会更剧烈一些?
[解析] Fe、、Al在冷浓硝酸中“钝化”。
[归纳] 硝酸与金属反应的规律
⑴除Pt、Au外,硝酸能与几乎所有的金属反应,金属遇硝酸一般不产生H2;
⑵不活泼金属与浓硝酸生成NO,与稀硝酸生成NO;
2
⑶常温下Fe、Al遇浓硝酸会发生钝化;
我们说过王水能够溶解铂金,让我们心中的“永恒”消失,这么厉害的王水是如何制的呢?
(4)王水:王水由 与 按体积比1∶3混合所得,具有更强的氧化性,能
使Au、Pt溶解。
(2)与非金属反应:
C+4HNO(浓) CO+4NO+2HO
32 2 2
S+HNO(浓) HSO+6NO+2HO
3242 2
(3)与HS、HBr、HI、SO、NaSO等还原性物质反应:
2223
3NaSO+2HNO(稀) 3NaSO+2NO +HO
233242
3SO+2HNO(稀)+2HO 3HSO+2NO
23224
3、硝酸的制法
1)硝酸的实验室制法
硝酸有挥发性,所以在实验室里可以把硝酸盐跟浓硫酸共同加热来制取。反应为:
NaHSO+HNO↑ NaNO+HSO(浓)
43324
装置图:
注意:________________________________________________________________________________。
加热时最好微热。因为HNO受热易分解。制得的硝酸常略显黄色,是因为溶有少量NO的缘故。
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2) 硝酸的工业制法(氨的催化氧化法)
氨氧化生成一氧化氮
两个阶段
一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氮化氮被水吸收而生成硝酸
反应方程式:
催化剂
4NH(气)+5O(气) 4NO(气)+6HO(气)+907KJ
322
2NO(气)+O(气)= 2NO(气)+113kJ
22
3NO(气)+ HO(液)= 2HNO(液)+NO(气)+136KJ
223
设备:氧化炉、吸收塔
吸收剂:水或稀硝酸
浓缩剂:硝酸镁或浓硫酸
2
尾气吸收剂:氢氧化钠溶液。(NO+NO+NaOH=2NaNO+HO)
222
注意点:在吸收反应进行过程中补充一些空气,使吸收生成的NO再氧化为NO,NO
22
溶于水又生成HNO和NO,经过多次的氧化和吸收,二氧化氮可以完全地被水吸收,能够尽可能多地转
3
转化
化为硝酸。因此起始物和反应终产物物质的量间关系为:1molNH 1molHNO。
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4.硝酸的用途:_________________________________________________________________________
用于制炸药、塑料、医药、染料、硝酸盐、化学试剂等。溶有二氧化氮的浓硝酸可作 火箭中的助燃剂。
【学以致用】:
【基础类】:
1.硝酸的酸酐是( A )
A、NO B、NOC、NO D、NO
252 24
2.下列试剂应存放在棕色瓶中的是( B )
A、HSOB、HNOC、HCl D、NaOH
24 3
3.常温下能用铝制容器盛放的是( A )
A、浓盐酸 B、浓硝酸 C、稀硝酸 D、稀硫酸
4.下列关于王水组成的叙述中,正确的是( B )
A、1体积的浓盐酸和3体积的浓硝酸 B、3体积的浓盐酸和1体积的浓硝酸
C、1体积的浓盐酸和1体积的浓硝酸 D、1体积的浓硝酸和3体积的浓硫酸
5.为了除去镀在铝表面的铜镀层,可以选用的试剂是( B )
A、稀硝酸 B、浓硝酸 C、浓硫酸 D、浓盐酸
6.下列关于硝酸的叙述中,不正确的是( D )
A、发烟硝酸是溶质质量分数为98%以上的浓硝酸,69%以上的硝酸称为浓硝酸
B、如果不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗后,再用肥皂洗涤
C、硝酸是无色易挥发的液体 D、硝酸通常呈黄色
7.浓硝酸与下列物质反应,仅仅体现浓硝酸酸性的是( A )
A、NaCOB、Cu C、C D、BaSO
23 3
8.浓硝酸具有漂白性,可使有色试纸褪色,下列物质在一定条件下也具有漂白性,其漂白原理与浓硝酸
不同的是( C )
A、NaOB、HClO C、SOD、O
22 2 3
9.在蓝色石蕊试纸上分别滴浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸,最终看到试纸的颜色分别是( C )
A、红、红、红 B、黑、红、红 C、黑、红、白 D、红、红、白
10.用硝酸制取硝酸铜有以下三种方案,有关叙述正确的是( D )
①2Cu+O 2CuO CuO+2HNO(稀) Cu(NO)+HO
23322
②3Cu+8HNO(稀) 3Cu(NO)+2NO +4HO
3322
③Cu+4HNO(浓) Cu(NO)+2NO+4HO
3322 2
3
A、三种方案中所涉及的反应都属于氧化还原反应
B、制取相同质量的硝酸铜,方案②产生的有害气体比方案③多
C、三种方案中,硝酸的利用率②>①>③
D、三种方案中,方案①最优
11.在制取硝酸铜的反应中,38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4ml(标
准状况),反应消耗的HNO的物质的量( C )
3
A、1.0×10mol B、1.6×10mol C、2.2×10mol D、2.4×10mol
12.已知碱能除去硝酸尾气:2NO+2NaOH NaNO+NaNO+HO,NO+NO+2NaOH 2NaNO+HO,根据硝酸
2232222
尾气处理的反应原理,下列气体中不能被过量的NaOH溶液吸收的是( D )
A、1molO和4molNOB、1molO和4molNO C、1molNO和5molNOD、4molNO和1molNO
22 22 2
13.下列盐类物质中,如误当食盐食用,会引起中毒的是( D )
A、KCl B、BaSOC、NaCOD、NaNO
4 23 2
14.下列盐溶液不溶于水的是( D )
A、AgNO B、Ba(NO)C、Mg(NO)D、BaCO
332 32 3
15.下列物质在实验中一定要储存在棕色瓶中的是( C )
①浓HNO②氯水 ③AgNO④氨水 ⑤NaCl ⑥AgBr ⑦浓盐酸
3 3
A、①②③ B、全部 C、①②③④⑥ D、①②④⑤
【提升类】:
1.CuS与一定浓度的HNO反应,生成Cu(NO)、CuSO、NO、NO和HO,当NO和NO的物质的量之比为1:1
23324222
时,实际参加反应的CuS与硝酸的物质的量之比为( A )
2
A、1:7 B、1:9 C、1:5 D、2:9
2.将32.64g铜与140ml一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO混合气体在标准状况下的体积
2
为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为_______L,NO的体积为_______L。(5.824、5.376)
2
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入Vmlamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu全部转化为
沉淀,则原硝酸溶液的浓度为_____________mol/L。(aV×10
-3
+0.5)/0.14
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO,至少需要30%的双氧水________g。
3
(115.6)
2+
-3-3-3-3
4
本文发布于:2023-11-24 21:05:27,感谢您对本站的认可!
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