2024_2025学年高中化学第3章自然界中的元素第2节第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响学案鲁科版必修1.docxVIP

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硝酸人类活动对氮循环和环境的影响

[核心素养发展目标]1.驾驭硝酸的物理性质和化学性质。2.了解人类活动对氮循环的影响，知道造成酸雨、光化学烟雾和富养分化等环境问题的缘由。3.了解如何削减氮氧化物的排放，树立环境爱护意识。

一、硝酸

1.物理性质

颜色

状态

气味

挥发性

无色

液体

刺激性

易挥发

HNO3质量分数为95%以上的硝酸称为发烟硝酸

2.化学性质

(1)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。

(2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为4HNO3eq\o(========,\s\up7(见光或受热))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

(3)强氧化性：

①与金属反应：

硝酸具有强氧化性，能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。

试验步骤

试验现象

结论及化学方程式

铜片渐渐溶解；铜片表面快速产生气泡；液面上方有红棕色气体产生；溶液由无色变为蓝色

铜与浓硝酸猛烈反应，生成NO2和Cu(NO3)2。化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

铜片渐渐溶解；铜片表面缓慢产生气泡；反应起先液面上方出现无色气体，然后出现红棕色气体；溶液由无色变为蓝色

铜与稀硝酸缓慢反应，生成NO和Cu(NO3)2。化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

常温下，将试验Ⅰ中铜片改为铁片或铝片

无明显现象

常温时浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用铁容器或铝容器盛放浓硝酸

②与非金属反应：

碳与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

3.用途

硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。

硝酸的强氧化性

1.硝酸与金属的反应

(1)一般规律：金属与硝酸反应不生成H2。

如：2HNO3(浓)＋Ag===AgNO3＋NO2↑＋H2O；

4HNO3(稀)＋3Ag===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。

(2)浓硝酸与Fe、Al的反应：

(3)稀HNO3与Fe反应：

①HNO3eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(――→,\s\up7(Fe过量))Fe?NO3?2及NO、H2O,\o(―――――――――→,\s\up7(Fe与HNO3恰好反应))Fe?NO3?2或Fe?NO3?3,及NO、H2O或Fe?NO3?2,和Fe?NO3?3及NO、H2O,\o(――→,\s\up7(Fe不足))Fe?NO3?3及NO、H2O))

②反应关系：

(4)硝酸与铜的反应

浓硝酸eq\o(――→,\s\up7(足量Cu))起先HNO3被还原为NO2，随着反应的进行，硝酸变稀，HNO3被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NOeq\o\al(－,3)又被还原为NO。

2.浓硝酸与非金属的反应

浓硝酸与部分还原性较强的非金属单质(如C、S、P等)反应。其反应规律：非金属单质＋浓HNO3eq\o(――→,\s\up7(△))最高价氧化物或最高价含氧酸＋NO2↑＋H2O。

3.硝酸与还原性化合物的反应

硝酸能氧化具有还原性的化合物或离子，如：亚铁盐、亚硫酸盐、硫化物、碘化物、氧化亚铁、四氧化三铁、二氧化硫等。

例1下列试验事实与硝酸性质不相对应的一组是()

A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——酸性和强氧化性

B.铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性

C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性

D.氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性

答案D

解析A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其退色；B项，因稀硝酸有强氧化性，与铁反应不产生H2；C项，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装，避光保存；D项，稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性。

思维启迪

(1)HNO3表现氧化性标记：N元素化合价降低；HNO3表现酸性的标记：生成硝酸盐。

(2)硝酸与金属、FeO、Fe(OH)2、Fe3O4、Na2SO3、Na2S等反应不仅表现酸性，还表现强氧化性；硝酸与碳等非金属单质、HI、HBr、H2S、SO2等还原性物质反应时，只表现其氧化性。

(3)含NOeq\o\al(－,3)的溶液中离子大量共存问题，在中性或碱性的稀溶液中NOeq\o\al(－,3)不表现氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时，NOeq\o\al(－,3)表现出强氧化性，如存在H＋、NOeq\o\al(－,3)的溶液中不能大量存在Fe2＋、S2－、I－