第,2,课时,硝酸人类活动对氮循环和环境的影响,第2课时 硝酸人类活动对氮循环和环境的影响,物理性质,颜色：,_,，挥发性：,_,，气味：,_,，状态：,_,，质量分数,95%,以上的浓硝酸叫做,_,。,化学性质,(1),酸性,硝酸具有酸的通性，能使,_,变色，能与,_,、,_,_,、,_,等反应。,笃学,一,硝酸,1.,2,无色,强,刺激性气味,液体,发烟硝酸,指示剂,碱,碱性氧化,盐,物,物理性质笃学一硝酸1.2无色强刺激性气味液体发烟硝酸指示,(2),不稳定性,浓,HNO,3,见光或受热条件下易分解，化学方程式为：,_,。一般将它保存在,_,_,里，并置于,_,处。,(3),强氧化性,与金属反应,a,硝酸具有强氧化性，能与除,_,、,_,、,_,以外的大多数金属反应。,Cu,与浓,HNO,3,、稀,HNO,3,反应的化学方程式分别为,_,；,_,。,棕色,阴凉,金,铂,钛,Cu,4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,2NO,2,2H,2,O,3Cu,8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,2NO,4H,2,O,细口瓶,(2)不稳定性棕色阴凉金铂钛Cu4HNO3(浓)=Cu,b,钝化：,_,时浓硝酸可使,_,表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用,_,容器或,_,容器盛放浓硝酸。,与非金属反应,炭与浓硝酸反应的化学方程式为,_,。,用途,硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造,_,、,_,、,_,、,_,等，也是实验室里的重要,_,。,常温,铁、铝,铁,铝,炸药,染料,塑料,硝酸盐,化学试剂,3,b钝化：_时浓硝酸可使_表面形成致密的,含氮物质的来源及其危害,笃学二,人类活动对氮循环和环境的影响,1.,含氮物质的来源及其危害笃学二人类活动对氮循环和环境的影响1,减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施,(1),控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的,_,。,(2),增强生态系统对有害物质的,_,，如保护森林、植树造林等。,2,数量,吸收能力,减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施2数量吸收能力,久置浓硝酸为何呈现黄色？如何除去？,提示,由于溶有,NO,2,所致，鼓入空气。,【,慎思,1,】,久置浓硝酸为何呈现黄色？如何除去？【慎思1】,实验室如何保存浓,HNO,3?,提示,硝酸浓度越高，见光或受热越易分解，所以实验室中一般将浓,HNO,3,盛放于棕色试剂瓶中，并放置于低温黑暗处。,【,慎思,2,】,实验室如何保存浓HNO3?【慎思2】,浓,HNO,3,对紫色石蕊试液作用，有何现象？,提示,先变红后退色。,【,慎思,3,】,浓HNO3对紫色石蕊试液作用，有何现象？【慎思3】,钝化是物理变化还是化学变化？,提示,化学变化。,【,慎思,4,】,钝化是物理变化还是化学变化？【慎思4】,硝酸与金属反应体现了硝酸的什么性质？,提示,酸性和强氧化性。,【,慎思,5,】,硝酸与金属反应体现了硝酸的什么性质？【慎思5】,“,保护环境，就保护人类自己,”,，下列环境问题与产生的主要原因不相符的是,_,。,(1)“,臭氧空洞,”,主要是大量使用氟氯烃等引起的,(2)“,光化学烟雾,”,主要是由,NO,x,等引起的,(3)“,酸雨,”,主要是由空气中,CO,2,浓度增大引起的,(4),“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的,(5)“,温室效应,”,主要是由空气中,CO,2,浓度增大引起的,提示,(3),【,慎思,6,】,“保护环境，就保护人类自己”，下列环境问题与产生的主要原因,硝酸的强氧化性,硝酸具有强氧化性是由于,HNO,3,中的,5,价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是,5,价氮被还原。,具体表现,(1),浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后退色。,(2),浓硝酸能与非金属单质反应，非金属单质被氧化成酸性氧化物或生成高价态的含氧酸。,要点一,|,硝酸的强氧化性,1,硝酸的强氧化性要点一|硝酸的强氧化性1,(3),硝酸能够与除,Pt,、,Au,、,Ti,以外的几乎所有的金属发生反应，硝酸与金属反应不生成,H,2,，而生成,N,的低价化合物。浓硝酸一般生成,NO,2,，稀硝酸生成,NO,，硝酸越稀还原产物的价态越低。,(4),浓硝酸在常温下能使铁、铝发生钝化。,(5),硝酸与变价金属反应时，一般使金属生成高价态化合物，如,Fe,与足量硝酸反应，生成,Fe(NO,3,),3,，而不是,Fe(NO,3,),2,。,(6),硝酸盐在酸性溶液中相当于稀硝酸，与具有还原性的离子不能大量共存，如,Fe,2,、,S,2,、,SO,3,2,等均能被硝酸氧化。,(3)硝酸能够与除Pt、Au、Ti以外的几乎所有的金属发生反,硝酸的还原产物,浓硝酸的还原产物为,NO,2,，稀硝酸的还原产物为,NO,，这只是一般的反应规律。实际上硝酸的还原产物问题很复杂，与硝酸的浓度、还原剂的还原能力、反应的温度等因素有关。理论上说，低于,5,价的氮的氧化物、氮气、氨等都可以是硝酸的还原产物。,2,硝酸的还原产物2,某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中,“,铜与硝酸反应,”,实验，以探究化学实验的绿色化。,(1),实验前，关闭活塞,b,，试管,d,中加水至浸没长导管口，塞紧试管,c,和,d,的胶塞，加热,c,，其目的是,_,。,【,例,1,】,(2),在,d,中加适量,NaOH,溶液，,c,中放一小块铜片，由分液漏斗,a,向,c,中加入,2 mL,浓硝酸，,c,中反应的化学方程式是,_,_,。,再由,a,向,c,中加,2 mL,蒸馏水，,c,中的实验现象是,_,_,。,(3),下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是,_,，理由是,_,。,某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实,方案,反应物,甲,Cu,、浓,HNO,3,乙,Cu,、稀,HNO,3,丙,Cu,、,O,2,、稀,HNO,3,解析,加,2 mL,蒸馏水，浓,HNO,3,的浓度减小，化学反应速率减慢。,甲：,Cu,4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,2NO,2,2H,2,O,乙：,3Cu,8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,2NO,4H,2,O,方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、,答案,(1),检查装置气密性,(2)Cu,4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,2NO,2,2H,2,O,反应变缓，气体颜色变淡,(3),丙制得等量的,Cu(NO,3,),2,耗酸量最少，无污染,答案(1)检查装置气密性,(1),硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性，参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以,NO,3,形式存在。,(2),浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是,NO,2,和,NO,的混合物，最终溶液中仍有,NO,3,。,(1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性，参加,将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是,(,),。,A,反应速率：两者相同,B,消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少,C,反应生成气体的颜色：前者浅，后者深,D,反应中转移的电子总数：前者多，后者少,解析,铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，发生的反应是：,Cu,4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,2NO,2,2H,2,O,3Cu,8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,2NO,4H,2,O,所以选项,B,正确，而选项,C,不正确；又因为相同质量的铜失电子一样多，所以选项,D,也不正确；由于浓硝酸的浓度大反应速率大，选项,A,也不正确。,答案,B,【,体验,1,】,将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正,在,Fe,、,Cu,的混合物中，加入一定量的稀,HNO,3,并微热，充分反应后剩余金属,a,g,。再向其中加入一定量的稀盐酸并加热，充分振荡后还剩余金属,b,g,，则,(,),。,A,a,可能等于,b,B,a,一定大于,b,C,a,可能大于,b,D,a,可能小于,b,解析,Fe,、,Cu,与一定量的稀,HNO,3,反应后生成硝酸盐，含有,NO,3,离子，再加入一定量的稀盐酸后相当于有,HNO,3,，能与金属继续反应，故,a,一定大于,b,。,答案,B,【,体验,2,】,在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀HNO3并微热，充分,金属与,HNO,3,反应的一般通式,(1),金属浓硝酸,金属硝酸盐,NO,2,H,2,O,(2),金属稀硝酸,金属硝酸盐,NO,H,2,O,反应规律,(1),金属与硝酸反应一般不生成,H,2,。浓,HNO,3,一般被还原为,NO,2,，稀,HNO,3,一般被还原为,NO,。,(2),铁与稀硝酸反应，先生成,Fe(NO,3,),3,，若,Fe,过量，,Fe(NO,3,),3,再和,Fe,反应生成,Fe(NO,3,),2,。,(3),铜与浓,HNO,3,反应，若,Cu,过量，开始时硝酸的还原产物为,NO,2,，随着反应的进行，浓,HNO,3,变稀，硝酸的还原产物为,NO,，最终应得到,NO,2,和,NO,的混合气体。,要点二,|,硝酸与金属反应的有关计算,1,2,金属与HNO3反应的一般通式要点二|硝酸与金属反应的,计算方法,(1),原子守恒法,HNO,3,与金属反应时，一部分,HNO,3,起酸的作用，以,NO,3,的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的,HNO,3,中氮原子的物质的量。,(2),得失电子守恒法,HNO,3,与金属的反应属于氧化还原反应，,HNO,3,中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。,(3),电荷守恒法,HNO,3,过量时反应后溶液中,(,不考虑,OH,),则有：,c,(NO,3,),c,(H,),nc,(M,n,)(M,n,代表金属离子,),。,3,计算方法3,(4),离子方程式计算法,金属与,H,2,SO,4,、,HNO,3,的混合酸反应时，由于硝酸盐中,NO,3,在,H,2,SO,4,提供,H,的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或,H,或,NO,3,进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。,(4)离子方程式计算法,9.7 g Cu,和,Zn,的合金与足量的稀,HNO,3,反应，还原产物只有,NO,气体，其体积在标准状况下为,2.24 L,。将溶液稀释为,1 L,，测得溶液的,c,(H,),0.1 molL,1,，此时溶液中,NO,3,的浓度为,(,),。,A,0.3 molL,1,B,0.4 molL,1,C,0.2 molL,1,D,0.6 molL,1,解析,n,(NO),0.1 mol,，转移电子的物质的量为,0.1 mol3,0.3 mol,，,n,(Cu,Zn),0.3 mol2,0.15 mol,，,n,Cu(NO,3,),2,n,Zn(NO,3,),2,0.15 mol,，其中所含,n,(NO,3,),0.3 mol,，溶液的,c,(HNO,3,),c,(H,),0.1 molL,1,，其中含,n,(NO,3,),0.1 mol,，溶液中,NO,3,的总浓度为,0.4 molL,1,。,答案,B,【,例,2,】,9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀HNO3反应，还原产,38.4 mg,铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全反应时，收集到气体,22.4 mL(,标准状况,),，则所消耗硝酸的物质的量是,(,),。,A,1.010,3,mol B,1.610,3,mol,C,2.210,3,mol D,2.410,3,mol,【,体验,3,】,38.4 mg铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全反应时，收,答案,C,答案C,在某,100 mL,的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是,0.4 molL,1,、,0.1 molL,1,，向该混合液中加入,1.92 g,铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度,(