专题4硫、氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物硝酸的性质NH3→NO→NO2→HNO3试分析下列转变关系中氮元素的化合价变化。知识归纳:-3+2+4+5一、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。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。归纳:三、硝酸化学性质2.硝酸的不稳定性:1.硝酸具有酸的通性:一元强酸HNO3H++NO34HNO3O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照①久置浓硝酸为什么呈黄色?②硝酸应如何保存?密封于棕色瓶中,并放在阴暗处!久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄!讨论: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。实验探究:浓、稀硝酸与铜的反应实验探究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(1)与金属反应稀硝酸与铜反应反应缓慢,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。实验探究2现象:结论:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+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)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。应用:C+HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O化合价升高4化合价降低1×4(2)浓硝酸与某些非金属的反应0+5+4+4442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。(2)常温下浓硝酸使铁铝钝化。(1)能与大多数金属反应,但一般不生成氢气。硝酸具有强氧化性(3)浓硝酸能与一些非金属反应。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。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跟铜反应常温时,跟铁、铝反应跟碳反应跟铂、金反应条件还原产物稀硫酸\\置换出H2不反应\浓硫酸加热SO2钝化加热反应\稀硝酸\NO还原为NO不反应\浓硝酸\NO2钝化加热反应\硫酸和硝酸的氧化性规律与金属活动性处于H之前的金属反应,置换出H2。加热下能与多数金属和非金属单质反应,放出SO2。能与多数金属单质反应,一般放出NO。能与多数金属和非金属单质反应,一般放出NO2。(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成一氧化氮;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:四、硝酸的工业制法2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NH3+5O2=4NO+6H2O催化剂(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。催化剂NH3空气空气NH3热交换器转化器吸收塔工业制备硝酸的流程NO、O2、N2等NO2、O2、N2等HNO3H2O