高中化学人教版(2019)必修第二册课件：第五章第二节第三课时 硝酸 酸雨及防治

化学
+
-
2.判断离子共存时注意“H 、N ”的强氧化性
化学
NO.3 应用体验·形成素养
题点一
硝酸的性质
1.下列对于硝酸的认识,不正确的是(
B
)
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓硝酸在空气中敞口放置,因吸收水蒸气而浓度减小
C.浓硝酸不稳定,易分解生成二氧化氮、氧气和水
D.常温下,浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中
提示:浓 HNO3 用棕色细口瓶、
磨口玻璃塞保存,并置于阴凉处;向浓硝酸中通入足
量的氧气,发生反应 4NO2+O2+2H2O
4HNO3,使 NO2 转化为硝酸,可除去浓硝酸中
的“黄色”。
问题2:浓HNO3、稀HNO3与Cu反应的产物分别为NO2、NO,反应中稀硝酸中氮元
素化合价降低较多,说明稀HNO3氧化性比浓HNO3强,对吗?
或据得失电子守恒知 2n(Cu)=4n(O 2),代入数据得
4,解得 V(O2)≈5.7 L。
答案:(3)5.7
.
×2=
-
·
( )
. ·-
×
化学
规律方法
硝酸与金属反应的计算
1.解题思路
化学
2.计算方法
-
(1)原子守恒法:n(参加反应的 HNO 3 )=n(硝酸盐中的 N )+n(还原产物中的氮
化学
第三课时
硝酸
酸雨及防治
化学
学习目标导航
课程目标展示
1.了解硝酸的物理性
质和化学性质。
2.了解酸雨的成因及
防治。
素养目标达成
1.证据推理与模型认知:通过物质类别、氮元素化
合价的角度,认识硝酸的性质及含氮物质间的相互
转化,促进学生证据推理与模型认知素养的发展。
2.科学探究与创新意识:通过硝酸的性质的实验探
(3)欲使铜和硝酸产生的气体收集于一倒置于水槽的容器中,当通入标准状
况下O2
L时,使水充满容器。
解析:(3)由 4NO2+O2+2H2O
4HNO3 和 4NO+3O2+2H2O
4HNO3 得,使 5.8 L NO 和








5.4 L NO2 转化为 HNO3,需要的 V(O2)= V(NO)+ V(NO2)= ×5.8 L+ ×5.4 L=5.7 L。
化氮,二氧化氮又溶于浓硝酸而使其呈黄色,D正确。
化学
题点二
硝酸与金属反应的计算方法
3.(2021·黑龙江大庆月考)将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰
好完全反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状
况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液使金属离子恰好沉淀完全,则形成沉淀
解析:浓硝酸在空气中敞口放置,因其易挥发,其浓度会不断减小,浓硝酸
不具有吸水性,B错误。
化学
2.(2020·宁夏吴忠月考)下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是( D )
A.硝酸能与Na2CO3、Na2S、Na2SO3反应,产生CO2、H2S和SO2
B.硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水,与Fe反应生成Fe(NO3)2和H2
2.硝酸的化学性质
(1)酸的通性
+
①硝酸和氢氧化钠溶液反应:H +OH
+
②硝酸和氧化钠反应:2H +Na2O
+
③硝酸和碳酸钙反应:2H +CaCO3
-
H2O。
+
2Na +H2O。
2+
Ca +CO2↑+H2O。
化学
(2)不稳定性
浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为 4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O。
其物质的量为 aV×10
×- +.
c(HNO3)=
.
×- +.
答案:(2)
.
-3
-3
mol,所以 n(HNO3)=(aV×10 +0.5) mol,
-1
mol·L 。
化学
5.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸溶液反应,铜完全溶解产生的NO和
NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L,请回答:
C.浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红
D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于浓硝酸而呈黄色
解析:HNO3具有强氧化性,可与Na2S、Na2SO3反应生成Na2SO4,A错误;硝酸
与FeO反应生成硝酸铁,与铁反应不生成氢气,B错误;浓硝酸使蓝色石蕊
试纸先变红后因强氧化性而褪色,C错误;浓硝酸不稳定,易分解生成二氧
长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中,实验室常将
浓硝酸保存在 棕色 试剂瓶中,并放在 阴凉 处。
化学
(3)强氧化性
①与金属(Cu)反应的实验探究
实验
操作
取两支具支试管分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸,按如图所示进行
实验
实验
现象
实验
结论
浓硝酸反应比较 剧烈 ,铜丝逐渐溶解,产生红棕色气体,溶液逐
原子)。
(2)得失电子守恒法:金属失去电子的物质的量=HNO3中N转化为还原产物时得到电
子的物质的量。
+
x+
(3)电荷守恒法:HNO3 过量时,反应后溶液中(不考虑 OH )有 c(N )=c(H )+xc(M )
x+
(M 代表金属离子)。
-
(4)离子方程式计算法:金属与 H2SO4、HNO3 的混合酸反应时,由于硝酸盐中 N 在
NO2,HNO3(稀)→NO。
(2)硝酸中+5价N的氧化性远大于H+,所以硝酸与金属反应不生成H2,且金
属一般被氧化为高价态。常温下,Al、Fe遇浓硝酸发生钝化,并非不反应。
(3)金属与浓硝酸反应,先放出NO2,后随硝酸浓度变小,放出NO;Zn等活泼
金属与稀硝酸反应时可能有NO、N2O、N2、NH4NO3等多种还原产物。
法错误的是(
C
)
A.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨
B.工业上大量燃烧含硫燃料,汽车排出大量尾气,是形成酸雨的主要原因
C.二氧化碳的过量排放也是导致酸雨的重要因素
.
×2=3×
-
·
()
+
-
. ·
11.2 L-5.8 L=5.4 L。
答案:(1)5.8 5.4
. -()
. ·-
,解得 V(NO)≈5.8 L,所以 V(NO2)=
化学
5.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸溶液反应,铜完全溶解产生的NO和
渐变 绿色 ;稀硝酸反应比较 缓慢 ,铜丝逐渐溶解,产生 无色 气
体,溶液逐渐变蓝色
硝酸无论浓、稀都有 强氧化性 ,而且浓度越大,氧化性 越强 .
化学
上述反应的化学方程式:
Cu+4HNO3;2NO2↑+2H2O;
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
二氧化硫和氮氧化物的排放;改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放等。
化学
归纳拓展
常见的环境污染
环境污染
(或对环境
的不良影响)
温室效应
酸雨
光化学
烟雾
臭氧空洞
形成原因
主要危害
大气中CO2的含量不断增加
SO2和氮氧化物的排放
全球变暖,冰川融化
土壤酸化,腐蚀建筑物
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物
的质量为(
B
)
A.(m+2.28) g
B.(m+2.04) g
C.(m+3.32) g
D.(m+4.34) g
化学
解析:硝酸被还原为 NO 气体且在标准状况下的体积为 0.896 L,NO 的物质的
.
量为
=0.04 mol,所以转移的电子的物质的量为 0.04 mol×(5-2)=
. /
(4)改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放。
化学
NO.2 互动探究·提升能力
如图是一座大理石雕像在六十年间的变化,结合所学知识思考下列问题:
探究
酸雨及防治
问题1:造成图示现象的原因是什么?
提示:酸雨对雕像的腐蚀。
化学
问题2:这种现象的产生与什么有关?造成怎样的危害?
提示:酸雨的产生与SO2、氮氧化物有关。造成土壤酸化,腐蚀文物、建筑物
提示:不对。浓HNO3氧化性比稀HNO3强,与Cu反应时浓HNO3反应更剧烈。
问题3:将铁粉溶于稀硝酸,铁元素的存在形式有哪些?
提示:Fe(NO3)3、Fe(NO3) 或 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2。
化学
归纳拓展
硝酸强氧化性的反应规律及应用
1.硝酸氧化性的解读
(1)硝酸浓度越大,其还原产物价态越高,一般情况为HNO3(浓)→
0.4 mol·L-1,H2SO4的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。向其中加入1.92 g 铜
粉,微热,待充分反应后,溶液中Cu2+的物质的量浓度约为(
A.0.15 mol·L-1
B.0.3 mol·L-1
C.0.225 mol·L-1
D.无法计算
B
)
化学
+
-1
-1
解析:溶液中 n(H )=0.1 L×0.4 mol·L +0.1 L×0.2 mol·L ×2=
生长
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳
紫外线的伤害加剧
化学
赤潮和
水华
含磷洗衣粉的大量使用及
废水的任意排放
使藻类过度繁殖,水质恶化,
发生在海水中为赤潮,淡水
中为水华
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用、
任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
化学
NO.3 应用体验·形成素养
1.(2020·山东德州月考)酸雨是对呈酸性(pH小于5.6)降水的统称。下列说
-
-1
0.08 mol,n(N )=0.1 L×0.4 mol·L =0.04 mol,n(Cu)=
+
-
0.03 mol,根据反应的离子方程式 3Cu+8H +2N
-
.
·-
=
2+
3Cu +2NO↑+4H2O,可
2+
知此时氢离子与 Cu 恰好完全反应,N 过量,故充分反应后,溶液中 c(Cu )
等危害。
问题3:写出上述变化中的化学(或离子)方程式。
提示:SO 2+H 2O
CaCO3
H 2SO 3,2H 2SO 3+O 2
2H 2SO 4,3NO 2+H 2O
+
2HNO 3+NO,2H +
+
C +H2O+CO2↑。
问题4:怎样减少这种现象的发生?
提示:调整能源结构,发展清洁能源;研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少
+
H2SO4 提供 H 的条件下能继续与金属反应,故此类题目应用离子方程式来计算。
化学
学习任务2
NO.1 自主学习·夯实基础
1.酸雨
<5.6
了解酸雨及防治
化学
2.防治
(1)调整能源结构,发展清洁能源。
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
(3)加强工厂废气的回收处理。
.
约为
.
-1
=0.3 mol·L 。
化学
5.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸溶液反应,铜完全溶解产生的NO和
NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L,请回答:
(1)NO的体积为
L,NO2的体积为
L。
解析:(1)据得失电子守恒得 2×n(Cu)=3×n(NO)+1×n(NO 2 ),代入数据得
微点拨:常温下,浓硝酸可使铁、铝的表面形成一层致密的氧化物薄膜而钝
化,保护内部金属不再与酸反应,所以可以用铁或铝制容器盛放浓硝酸。加
热时,铁、铝可以与浓硝酸反应。
②与非金属反应
热的浓硝酸可将非金属单质(C、
S、P 等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
如 C 与浓硝酸在加热时的反应:C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O。
化学
3.工业制备
相关反应的化学方程式:
①N2+3H2
②4NH3+5O2
③2NO+O2
④3NO2+H2O
2NH3。
4NO+6H2O。
2NO2。
2HNO3+NO。
化学
NO.2 互动探究·提升能力
探究
对硝酸性质的理解
问题1:浓HNO3如何保存?久置的浓硝酸会显黄色,如何去除?
0.12 mol,最后的沉淀为 Cu(OH)2、Mg(OH)2,金属提供的电子的物质的量等
于沉淀结合的氢氧根离子的物质的量,则沉淀中氢氧根离子的物质的量为
0.12 mol,所以最后沉淀的质量为 m g+0.12 mol×17 g/mol=(m+2.04) g,
故选 B。
化学
4.(2020·云南昆明期末)在某100 mL混合酸中,HNO 3 的物质的量浓度为
究,培养学生科学探究精神和创新意识。
3.科学态度与社会责任:认识二氧化硫、氮氧化物
为大气污染物,了解酸雨的形成、危害及其防治,
增强学生环保意识和社会责任感。
化学
任务分项突破
课堂小结提升
学科素养测评
化学
任务分项突破
学习任务1
了解硝酸的性质及工业制备
NO.1 自主学习·夯实基础
1.硝酸的物理性质
硝酸是 无 色、 易 挥发、有 刺激性 气味的液体。
NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L,请回答:
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰
好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为
mol·L-1
(列计算式即可)。
-
解析:(2)原 HNO3 溶液中的 N 一部分变成气体(0.5 mol),另一部分变为 NaNO3,