第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬原元素第一節(jié)

氮及其化合物

課時(shí)3“被溶掉的諾貝爾獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

勞厄和弗蘭克，曾獲得1914年和1925年的物理學(xué)獎(jiǎng)，德國(guó)納粹政府要沒(méi)收他們的諾貝爾獎(jiǎng)牌，他們輾轉(zhuǎn)來(lái)到丹麥，請(qǐng)求丹麥同行、1922年物理學(xué)獎(jiǎng)得主玻爾幫忙保存。1940年，納粹德國(guó)占領(lǐng)丹麥，受人之托的玻爾急得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)。同在實(shí)驗(yàn)室工作的一位匈牙利化學(xué)家赫維西（1943年化學(xué)獎(jiǎng)得主）幫他想了個(gè)好主意：將獎(jiǎng)牌放入“王水”中，純金獎(jiǎng)牌便溶解了。玻爾于是將溶液瓶放在實(shí)驗(yàn)室架子上，來(lái)搜查的納粹士兵果然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這一秘密。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，溶液瓶里的黃金被還原后送到斯德哥爾摩，按當(dāng)年的模子重新鑄造，于1949年完璧歸趙。由濃鹽酸和濃硝酸按體積比3:1組成的混合物。1.知道硝酸的主要性質(zhì)——不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性。2.知道硝酸是重要的化工原料。3.了解酸雨的概念，知道酸雨形成的原因以及造成的危害。知識(shí)點(diǎn)一：硝酸1.硝酸的物理性質(zhì)無(wú)色刺激性氣味液體易揮發(fā)HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%以上的濃硝酸在空氣中揮發(fā)出硝酸蒸氣會(huì)產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常又叫作發(fā)煙硝酸。4HNO3(濃)===4NO2↑+O2↑+2H2O△或光照保存于棕色試劑瓶中2.硝酸的化學(xué)性質(zhì)（1）強(qiáng)氧化性【實(shí)驗(yàn)5-8】在橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)。視頻稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)緩慢，有少量氣泡產(chǎn)生，__________，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生反應(yīng)劇烈，有__________產(chǎn)生，__________，液面上有________氣體產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論銅與稀硝酸常溫下緩慢反應(yīng)生成_____氣體銅與濃硝酸常溫下劇烈反應(yīng)生成_____氣體溶液變藍(lán)大量氣泡溶液變藍(lán)紅棕色NONO2Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O一般情況下：濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物為NO。硝酸的濃度不同，與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物也不同。①與Cu反應(yīng)在常溫下，鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化，生成一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。當(dāng)加熱時(shí)，鐵、鋁會(huì)與濃硝酸或濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。常溫下，工業(yè)上運(yùn)輸和儲(chǔ)存濃硝酸時(shí)，跟濃硫酸一樣可以用鐵質(zhì)或鋁制容器。這是為什么呢？③與非金屬反應(yīng)硝酸、濃硫酸都是常見(jiàn)的氧化性酸，具有強(qiáng)氧化性。濃硝酸不僅能和金屬反應(yīng)，在加熱的條件下，還能與碳單質(zhì)等非金屬單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。試著寫(xiě)出濃硝酸與C和濃硝酸與S反應(yīng)的化學(xué)方程式。C+4HNO3（濃）===2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(濃)===H2SO4+6NO2↑+2H2O△3.硝酸的用途硝酸鹽炸藥染料塑料重要的化工原料【思考與交流】

硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到硝酸，如下圖所示：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(1)寫(xiě)出每一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)請(qǐng)分析上述反應(yīng)中的物質(zhì)類別和氮元素化合價(jià)的變化情況，以及每一步反應(yīng)中含氮物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NON2+3H22NH34NH3+5O24NO+6H2O0-3-3+2+2+4+4+2+5酸單質(zhì)鹽氧化物+20+4氮元素化合價(jià)物質(zhì)類別-3氫化物+5NO2N2NONH3HNO3NH4ClNaNO3H2Ca(OH)2HClNaOHH2OCuCuO2H2OO2NH3O2概括?整合知識(shí)點(diǎn)二：酸雨及其防治1.酸雨的形成酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。SSO2SO3H2SO4硫酸型酸雨：硝酸型酸雨：NO2HNO3成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。SO2O2H2OH2SO4化石燃料的燃燒2SO2+O22SO3催化劑SO2+H2OH2SO3SO3+H2O===H2SO4硫酸型酸雨化石燃料的燃燒植物體的焚燒硝酸型酸雨大氣中的氮氧化物與水反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸硝酸型酸雨2.酸雨的危害對(duì)人體健康也有直接影響使湖泊水質(zhì)變酸，導(dǎo)致水生生物死亡酸雨浸漬土壤，使土壤變得貧瘠造成森林大面積死亡，腐蝕建筑3.酸雨的防治嚴(yán)格規(guī)定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，提高人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)酸雨的防治改變能源結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)清潔能源控制酸性物質(zhì)的排放，對(duì)含硫燃料預(yù)先進(jìn)行脫硫等脫硫塔1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)常溫下鐵與濃硝酸反應(yīng),產(chǎn)生大量紅棕色氣體。(

)(2)用濃硝酸與Cu反應(yīng)制備NO2。(

)(3)汽車(chē)尾氣中的氮氧化物與碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生光化學(xué)煙霧的元兇。(

)(4)氮氧化合物也可以形成酸雨。(

)x√√√練一練2.下列塊狀金屬在常溫時(shí),能全部溶于足量的濃硝酸的是

(

)A.AuB.CuC.AlD.Fe3.下列反應(yīng)中硝酸只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的是(

)A.灼熱的炭與濃硝酸的反應(yīng)B.Cu與稀硝酸的反應(yīng)C.FeO與稀硝酸的反應(yīng)D.Fe(OH)3與硝酸的反應(yīng)BA4.化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

()A.酸雨是pH小于7的雨水B.CO2、SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成C.CO2屬于大氣污染物D.開(kāi)發(fā)新能源能夠有效控制酸雨