2025年高中化学新教材同步必修第二册 第5章　第2节　第4课时　硝酸　酸雨及防治.docx

第4课时硝酸酸雨及防治

[核心素养发展目标]1.掌握硝酸的性质及应用。2.知道酸雨的成因及防治措施。3.掌握硝酸与金属、非金属反应的特点。

一、硝酸的性质及工业制法

1.硝酸的性质

硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，硝酸具有如下化学性质：

(1)酸性

硝酸是强酸，具有酸的通性。

(2)不稳定性(用化学方程式表示)

4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。

①长期存放的浓硝酸呈黄色，是HNO3分解生成的NO2溶于其中形成的。

②温度越高、光线越强、浓度越大，越容易分解。

③保存：棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。

思考1若把硝酸滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，出现该现象的原因是什么？

提示硝酸显酸性，使石蕊溶液变红，因强氧化性而具有漂白性，又使其褪色。

(3)强氧化性

①硝酸具有很强的氧化性，浓度不同，与金属反应的产物也不同。

实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应

实验装置

两只具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸

实验现象

浓HNO3：铜丝变细，产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿

稀HNO3：铜丝变细，开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝

化学方程式

Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

实验结论

浓HNO3与金属铜反应生成NO2，稀HNO3与金属铜反应生成NO，浓HNO3的氧化性更强

思考2(1)一定量的金属铜放入浓硝酸后，金属铜有剩余，推测产生的气体成分可能有哪些？再向其中加入少量的稀硫酸，金属铜还会继续溶解吗？

提示产生的气体可能是NO2和NO的混合气体。向有金属铜剩余的溶液中加入少量稀硫酸，稀硫酸提供氢离子，与溶液中的NO3

(2)铁在常温下可以和稀硝酸反应，预测铁与稀硝酸反应的产物，试写出化学方程式。

提示硝酸与变价金属(如Fe)反应，根据金属量的多少分别得到高价、低价或两种价态共存的混合物。反应的化学方程式为Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。

②钝化

常温下，铁、铝的表面被浓HNO3或浓H2SO4氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应。所以常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓HNO3或浓H2SO4。当加热时，铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。

③浓HNO3与非金属(碳)的反应

化学方程式：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。

2.硝酸的工业制法

硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、染料等，工业制硝酸的原理如图：

写出每步反应的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。

①N2+3H22NH3，还原反应；

②4NH3+5O24NO+6H2O，氧化反应；

③2NO+O2===2NO2，氧化反应；

④3NO2+H2O===2HNO3+NO，氧化反应、还原反应。

1.判断正误

(1)硝酸可与Na2SO3反应生成SO2()

(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水()

(3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性()

(4)在常温下Fe和Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，说明常温下浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al不反应()

(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性比浓硝酸强()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

2.(2024·苏州高一下期中)下列有关浓HNO3的说法不正确的是()

A.具有挥发性

B.见光易分解

C.常温下能与铜反应

D.常温下不能与Fe反应

答案D

解析浓HNO3具有挥发性，见光易分解，浓HNO3常温下能与铜反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，常温下Fe遇浓HNO3发生钝化，钝化属于化学反应，故选D。

3.向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是()

A.颜色变浅 B.变为红色

C.没有改变 D.变为黄色

答案D

解析Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸时，H+和NO3-结合成具有强氧化性的稀硝酸，将浅绿色的Fe2+氧化成黄色的Fe3+，故选

硝酸的氧化性

(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。

(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。将浓硝酸与浓盐酸以1∶3的体积比混合，所得混合物称为王水，它能溶解一些不溶于硝酸的金属，如Pt、Au等。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。

(3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物