新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素2第3课时硝酸酸雨及防治教案新人教版必修第二册

第3课时硝酸酸雨及防治硝酸1．物理性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。

2．化学性质 (1)不稳定性①化学方程式：4HNO 3=====△或光照4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O 。

②保存：一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。

(2)强氧化性 ①与金属铜反应浓硝酸与Cu 反应：4HNO 3(浓)＋Cu===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ； 稀硝酸与Cu 反应：__8HNO 3(稀)＋3Cu===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 。

②常温下，浓硝酸、浓硫酸使铁、铝钝化(铁、铝表面被氧化生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应)，故常温下，可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。

③王水原理：将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示。

写出每步反应的化学方程式，并指出反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。

(1)N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3(还原反应)(2)4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O(氧化反应) (3)2NO ＋O 2===2NO 2(氧化反应)(4)3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO(既发生氧化反应，又发生还原反应)硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”1．三个守恒(1)得失电子守恒：金属失电子数＝n (NO 2)＋3n (NO)。

(2)氮原子守恒：n (HNO 3)＝xn [M(NO 3)x ]＋n (NO 2)＋n (NO)。

(3)若向反应后的溶液中加入NaOH 溶液恰好使M x ＋沉淀完全，此时溶质为NaNO 3，则存在：n (Na ＋)＝n (NO －3)＝n (HNO 3)－n (NO)－n (NO 2)。

2．一个关系起酸性作用的HNO 3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为n (HNO 3)酸性＝xn (M x ＋)＝n (转移电子)。

1．下列对于硝酸的认识中，不正确的是( ) A ．浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B ．铜与硝酸的反应属于置换反应 C ．金属与硝酸反应不产生氢气 D ．可用铁和铝制品盛装浓硝酸解析：选B 。

4HNO 3(浓) =====△或光照4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O ，A 正确；铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO 2和NO ，没有单质生成，故不属于置换反应，B 错误；硝酸是氧化性酸，金属与硝酸反应均不产生H 2，C 正确；铁与铝遇冷的浓硝酸钝化，故可用铁或铝制容器盛装浓硝酸，D 正确。

2．0.3 mol Cu 和含1.2 mol HNO 3的浓硝酸充分反应后，生成NO 2的量为( ) A ．0.2 mol B ．0.6 mol C ．小于0.6 molD ．大于0.6 mol解析：选C 。

因铜与浓硝酸反应：Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ，随着反应的进行，浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应：3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ，所以放出的NO 2小于0.6 mol 。

3．氮及其化合物的转化关系如下图所示，则下列说法不正确的是( )A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C．上述所有反应都是氧化还原反应D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2解析：选D。

氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，即氮气与氧气不能一步转化为NO2。

酸雨及防治1．SO2与NO x的主要来源(1)SO2主要来自煤、石油的燃烧和某些含硫金属矿物的冶炼。

(2)NO x主要来自机动车尾气(高温条件下氮气和氧气生成氮氧化物)。

2．酸雨(1)概念：pH<5.6的降雨。

(2)成因：主要是大气中的SO2和NO x以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于水形成的。

(3)类型①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4。

化学方程式：SO2＋H2O H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。

②硝酸型：NO2→HNO3。

化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

(4)危害①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。

②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的腐蚀。

1．保护环境，就是关爱自己。

下列说法中你认为不正确的是( )A．采用原煤脱硫技术，可减少燃煤产生的SO2B．酸雨指pH小于7的雨水C．大气中氮氧化物主要来自汽车尾气的排放D．倡导低碳生活、绿色出行解析：选B。

原煤中加入的生石灰可与煤燃烧产生的二氧化硫反应，最终生成硫酸钙，从而减少了SO2气体的排放，达到脱硫的目的，A项正确；酸雨指pH小于5.6的雨水，其pH范围错误，B项错误；大气中氮氧化物主要来自汽车尾气的排放，C项正确；低碳生活指在生活中要尽力减少所消耗的能量，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，故应倡导低碳生活、绿色出行，D项正确。

2．下图所示是酸雨的形成示意图。

根据图示回答下列问题。

(1)下列气体容易形成酸雨的是________。

A．CO2 B．SO2C．N2D．NO2(2)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：①雨水样品的pH变化的原因是______________________________(用化学方程式表示)。

②如果将刚取样的上述雨水和自来水混合，pH将变______，原因是__________________(用化学方程式表示)。

(3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。

①少用煤做燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤解析：(1)SO2、NO2易形成酸雨。

(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化：2H2SO3＋O2===2H2SO4。

②雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。

因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。

答案：(1)BD(2)①2H2SO3＋O2===2H2SO4②小Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)(3)C1．大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。

下列说法错误的是( ) A ．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质 B ．酸雨的主要成分为H 2SO 4和HNO 3 C ．汽车尾气中的NO x 指NO 2D ．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO 2的量解析：选C 。

A 项，二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质，正确；B 项，酸雨的主要成分为H 2SO 4和HNO 3，正确；C 项，汽车尾气中的NO x 指NO 、NO 2，错误；D 项，煤燃烧时加入适量石灰石，将发生反应：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋SO 2===CaSO 3，减少了废气中SO 2的量，正确。

2．下列反应既表现硝酸的酸性，又显示硝酸的氧化性的是( ) A ．CuO ＋2HNO 3===Cu(NO 3)2＋H 2OB ．FeO ＋4HNO 3(浓)===Fe(NO 3)3＋2H 2O ＋NO 2↑C ．C ＋4HNO 3(浓)===CO 2↑＋2H 2O ＋4NO 2↑D ．NH 3＋HNO 3===NH 4NO 3解析：选B 。

A 、D 两项表现硝酸的酸性；B 项生成硝酸铁，表现硝酸的酸性，生成二氧化氮，表现硝酸的强氧化性；C 项表现硝酸的强氧化性。

3．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 ．反应剧烈程度：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：选B 。

相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，与浓硝酸的反应更剧烈，A 错；铜和浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式分别为①4HNO 3(浓)＋Cu===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ，②8HNO 3(稀)＋3Cu===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 。

①产生红棕色气体，②产生无色气体，C 错；由于参加反应的铜的质量相同，且两反应中还原剂都是铜，反应后铜的价态又相同，所以反应中转移的电子总数相等，D 错；1 mol Cu 和浓硝酸反应消耗4 mol 硝酸，1 mol Cu 和稀硝酸反应消耗8/3 mol 硝酸，相同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，消耗的浓硝酸多，B 正确。

4．铜跟1 mol·L －1的硝酸反应，若c (NO －3)下降0.2 mol·L －1，则c (H ＋)下降( ) A ．0.2 mol ·L －1B ．0.4 mol ·L －1C ．0.6 mol ·L －1D ．0.8 mol ·L －1解析：选D 。

铜跟1 mol·L －1的硝酸反应的离子方程式为8H ＋＋2NO －3＋3Cu===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O ，H ＋和NO －3的消耗量之比为8∶2＝4∶1，它们浓度的变化量之比是4∶1。

5．“可持续发展”是全球经济发展的共同课题，“珍惜地球，保护环境”已成为我国的基本国策。

汽车尾气(含有烃类、CO 、SO 2和NO 等物质)是城市空气的污染源。

治理方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金做催化剂)，它的特点是使CO 与NO 反应，生成两种可参与大气生态循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO 2催化氧化。

(1)写出CO 与NO 在催化剂作用下的化学方程式：______________________________。

(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是________________________________________________________________________。

(3)控制城市空气污染源的方法可行的有________。

A ．开发氢能源 B ．使用电动车 C ．植树造林D ．戴上呼吸面具解析：CO 与NO 反应，生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促使SO 2的转化(催化剂作用下)，可知CO 与NO 反应生成N 2和CO 2，问题(1)可解决；联想到SO 2可催化氧化成SO 3，在空气中溶于水形成H 2SO 4，故问题(2)的答案为SO 2转化为SO 3，SO 3与水形成H 2SO 4酸雾；植树造林和戴呼吸面具都不是控制污染源的可行方法，故问题(3)的答案为A 和B 。