硝酸 酸雨及防治(教学案1含答案)
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第3课时 硝酸 酸雨及防治1.结合真实情境并通过实验探究,了解硝酸的主要性质,认识硝酸在工业和农业生产中的重要应用。
2.认识硫、氮的化合物对生态环境的影响,了解酸雨及防治。
一、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)酸的通性写出HNO 3与下列物质反应的离子方程式 ①与碱(如NaOH):H ++OH -===H 2O 。
②与碱性氧化物(如Na 2O):2H ++Na 2O===2Na ++H 2O 。
③与弱酸盐(如CaCO 3):CaCO 3+2H +===Ca 2++CO 2↑+H 2O 。
(2)不稳定性浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为4HNO 3=====△或光照4NO 2↑+O 2↑+2H 2O 。
长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO 2溶于硝酸中,实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)强氧化性①实验探究:浓HNO 3和稀HNO 3与铜的反应向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸。
实现现象:Cu 与浓硝酸:试管内产生大量红棕色气体,溶液逐渐变绿,铜丝逐渐变细。
Cu 与稀硝酸:试管内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,铜丝逐渐变细。
浓硝酸、稀硝酸与铜反应的化学方程式分别为: Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O实验结论:浓HNO 3与金属铜反应生成NO 2,稀HNO 3与金属铜反应生成NO ,浓HNO 3的氧化性更强。
②钝化常温下,铁、铝的表面被浓HNO 3或浓H 2SO 4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HNO 3或浓H 2SO 4。
当加热时,铁、铝会与浓HNO 3或浓H 2SO 4发生反应。
硝酸酸雨及防治1.下列因果关系不正确的是()2.建材厂家常常在铝质材料的表面镀铜,提高材料的美观程度。
某兴趣小组为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是()A.稀硝酸B.浓硝酸C.稀硫酸D.浓盐酸3.公元八世纪,阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录。
下列关于硝酸的叙述正确的是()A.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是酸性氧化物B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C.浓硝酸见光或受热易分解,必须保存在棕色瓶中D.硝酸与铜的反应只表现出氧化性4.下列对硝酸的认识不正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.铜与硝酸的反应属于置换反应C.金属与硝酸反应一定不产生氢气D.可用铁或铝质容器盛装浓硝酸5.已知3Cu+8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则下列说法不正确的是()A.Cu作还原剂,HNO3作氧化剂B.HNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C.每生成22.4 L(标准状况)NO有3 mol的电子转移D.如果有8 mol HNO3被还原,则生成了2 mol NO6.已知Fe3+溶液为棕黄色,Fe2+溶液为浅绿色,向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量的稀盐酸时,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.变为棕黄色7.(2019·西安高一检测)下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是()A.氧化铝和硝酸B.少量氧化铁和硝酸C.硫化氢和硝酸D.铜和浓硝酸8.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入下列物质①FeCl3,②Fe2O3,③Cu(NO3)2,④KNO3,⑤NaCl,铜粉溶解的是()A.只有①②B.只有②④C.只有①②③D.除⑤之外9.某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况,做了以下探究过程。
按如图进行反应:(1)开始反应会出现的现象是__________________________。
硝酸酸雨及防治合格考达标练1.下列环境问题与产生的主要原因不相符的是()①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的④“酸雨”主要是由雷雨天闪电而引起的A.只有①②B.只有②③C.全部D.只有②④酸雨”主要是由空气中SO2或NO x的浓度增大引起的,雷雨天闪电产生的氮氧化物的量很少,不会引起雨水酸性的大的变化。
2.(2021陕西咸阳高一期末)下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是()A.硝酸能与Na2SO3反应,但不生成SO2B.硝酸的氧化性很强,能氧化所有金属C.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸D.浓硝酸因易挥发出HNO3而呈黄色Na2SO3发生氧化还原反应,Na2SO3被氧化生成Na2SO4,不会生成SO2,A项正确;硝酸具有强氧化性,能氧化大部分金属,但Au、Pt等除外,B项错误;常温下,Fe、Al均能与稀硝酸反应,不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸,C项错误;浓硝酸见光或受热易分解,生成的NO2溶于其中而使浓硝酸呈黄色,D项错误。
3.(2021山东烟台高一期末)下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是()A.浓硝酸遇石蕊溶液变红后褪色,稀硝酸遇石蕊溶液只变红不褪色B.浓硝酸能与NO反应生成NO2,而稀硝酸不能与NO反应C.浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应,而稀硝酸则不能D.足量的铜还原1 mol浓硝酸和1 mol稀硝酸转移电子数分别为N A和3N A,然后利用浓硝酸的强氧化性将有色物质氧化,使溶液褪色,而稀硝酸只能使石蕊溶液变红不能褪色,能够说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,A正确;浓硝酸能将NO氧化成NO2,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸不能将NO氧化成NO2,从而说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,B正确;浓硝酸在加热条件下能与碳单质反应生成CO2、NO2和H2O,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸则不与碳单质发生反应,从而推出浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,C正确;不能从转移电子多少判断氧化性的强弱,因此足量的铜还原1 mol浓硝酸和1 mol稀硝酸转移电子数分别为N A和3N A,不能说明浓硝酸和稀硝酸氧化性的强弱,D错误。
硝酸酸雨及防治1.下列关于氮及其化合物的说法错误的是()A.所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气B.浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应,均体现其酸性和强氧化性C.一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧D.把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中,木条复燃,说明NO2支持燃烧解析:选B铵盐与烧碱共热时均能生成氨气,A项正确;浓硝酸与碳的反应中,浓硝酸只体现强氧化性,B项错误;NO结合血红蛋白的能力比CO强,更容易造成人体缺氧,C项正确;混合气体中O2的体积分数与空气中大致相同,带火星的木条在空气中不能复燃,但伸入NO2和O2的混合气体中复燃,说明NO2支持燃烧,D项正确。
2.下列表述正确的是()①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液,再加氯化钡溶液来检验③锌与稀硝酸反应可以得到氢气④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+⑤浓硫酸滴到纸张上,纸张变黑,说明浓硫酸具有吸水性⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨,酸雨的pH等于5.6A.①③④B.①②C.①D.①②⑤⑥解析:选C浓硝酸具有不稳定性,见光易分解,通常保存在棕色试剂瓶中,故①正确;硝酸具有强氧化性,能够将SO2-3氧化成SO2-4,对SO2-4的检验造成干扰,不能用硝酸酸化,故②错误;硝酸具有强氧化性,与Zn反应不产生氢气,故③错误;铁与硝酸反应生成硝酸铁,溶液呈浅绿色是由于过量的铁与Fe3+反应生成Fe2+,故④错误;浓硫酸滴到纸张上,纸张变黑,体现浓硫酸的脱水性,故⑤错误;pH小于5.6的雨水为酸雨,故⑥错误。
正确的表述只有①,故C项正确。
3.证明浓HNO3的氧化性比浓H2SO4的氧化性强的事实是()A .浓硝酸加热能放出氧气B .浓HNO 3跟浓盐酸可配制成王水C .HNO 3跟金属反应可生成价态不同的氧化物D .浓HNO 3跟铜剧烈反应且不需加热解析:选D A 项,浓硝酸加热能放出氧气只说明硝酸不稳定,错误;B 项,浓HNO 3跟浓盐酸可配制成王水,只说明王水的性质,错误;C 项,根据生成产物的价态无法判断氧化性的强弱,错误;D 项,浓HNO 3跟铜剧烈反应且不需加热,浓硫酸需要加热,能够说明浓HNO 3的氧化性比浓H 2SO 4的氧化性强。
高中化学必修一精品教案硝酸酸雨及防治一、教学内容本节课选自高中化学必修一,主要涉及第四章《非金属元素及其化合物》的第三节“硝酸”,以及相关内容“酸雨及防治”。
具体内容包括硝酸的化学性质、制备方法、在环境中的影响,特别是酸雨的形成机制和防治措施。
二、教学目标1. 理解硝酸的化学性质,掌握其制备方法,能够运用化学知识解释硝酸在自然环境中的行为。
2. 通过实例分析,认识酸雨的形成原因、危害及防治措施,提高环境保护意识。
3. 能够运用所学知识解决实际问题,培养科学探究能力和创新思维。
三、教学难点与重点教学难点:硝酸与环境中其他物质的相互作用,酸雨的形成及防治技术的理解。
教学重点:硝酸的化学性质,酸雨的形成机制及有效防治措施。
四、教具与学具准备教具:实验用硝酸、硫酸、演示酸雨形成的动态模型、多媒体教学设备。
学具:实验手册、化学试剂、试管、滴定管、白纸、pH试纸。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)展示酸雨对自然环境和人类生活的影响图片,提问学生:“什么是酸雨?它是如何形成的?”2. 理论讲解(15分钟)硝酸的化学性质,制备方法。
酸雨的概念、形成过程及其对生态环境的破坏。
3. 例题讲解(15分钟)通过例题,具体分析硝酸的性质和酸雨的形成。
4. 实验演示(15分钟)演示硝酸与不同物质反应的实验。
演示酸雨形成过程,使用动态模型展示酸雨对土壤和水体的危害。
5. 随堂练习(10分钟)学生使用pH试纸检测溶液酸碱度,判断是否形成酸雨。
解答有关硝酸性质和酸雨形成的习题。
6. 互动讨论(5分钟)学生分享实验观察结果,讨论酸雨的防治方法。
六、板书设计1. 硝酸的性质与制备2. 酸雨的形成与危害酸雨的定义形成机制环境影响3. 酸雨的防治技术减少氮氧化物排放矫正酸性土壤和水体七、作业设计1. 作业题目解释硝酸为何能形成酸雨。
绘制酸雨形成过程示意图。
2. 答案硝酸在空气中与水蒸气反应硝酸,进而降低降水的pH值,形成酸雨。
(图示略)(答案略)八、课后反思及拓展延伸1. 反思通过本节课的学习,学生是否掌握了硝酸的性质和酸雨的形成机制。
第3课时硝酸酸雨及防治【学习目标】1.了解硝酸的物理性质和化学性质。
2.了解酸雨的成因、基本性质及防治。
探究(一) 硝酸[自学新知]阅读教材,回答下列问题:1.物理性质硝酸是无色、易挥发、有气味的液体。
2.化学性质(1)不稳定性在实验室里浓硝酸保存在棕色细口瓶中的原因:(用化学方程式表示)。
(2)强氧化性硝酸中氮元素的化合价为价,处于最高价态,据此可以判断硝酸具有性。
能与大多数金属反应,写出下列反应的化学方程式:①浓硝酸与铜反应,被还原为NO2:。
②稀硝酸与铜反应,被还原为NO:。
[落实新知]1.硝酸的强氧化性体现HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力。
硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
一般规律为稀硝酸被还原产物为NO,浓硝酸被还原产物为NO2。
(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,如4HNO3(稀)+3Ag===3AgNO3+NO↑+2H2O。
②活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同。
③常温下,浓硝酸能使铁(铝)发生钝化,这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化,形成致密的氧化物薄膜。
若在加热条件下,可破坏氧化膜,从而使反应继续进行。
④硝酸与金属反应时,一般既表现强氧化性,又表现酸性。
(2)硝酸与非金属的反应①反应规律:浓硝酸+非金属单质―→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O。
②实例:4HNO 3(浓)+C=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 。
(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI 、HBr 、SO 2、Fe 2+、FeO 、I -、S 2-、SO 2-3等均能被HNO 3氧化。
[注意] 在中性或碱性的稀溶液中NO -3不表现氧化性,但当水溶液中有大量H +存在时,NO -3表现出强氧化性,所以在判断离子共存时,当溶液中含有NO -3时,要尤为注意溶液的酸碱性和是否存在其他还原性离子。
第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第3课时硝酸酸雨及防治教学目标:1.结合实验探究,了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性,知道硝酸是重要的化工原料。
2.了解酸雨的概念,知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气。
素养目标:1.科学探究与创新意识:能设计验证硝酸强氧化性的实验,并进行实验。
2.证据推理与模型认知:能基于硝酸中氮的化合价的证据推理出硝酸具有强氧化性,进一步强化根据价态律分析物质氧化还原性的认知模型。
3.科学态度与社会责任:知道酸雨会严重危害环境,增强环保意识,培养社会责任感。
教学重难点:教学重点:硝酸的化学性质教学难点:硝酸的强氧化性教学过程:任务1:四、硝酸问题(一)硝酸有哪些物理性质硝酸是___色、易_____、有_______气味的液体,浓硝酸见光或者受热会分解产生_________,所以一般将其保存在___色试剂瓶中,并放置在_____处。
问题(二)硝酸有哪些化学性质1.硝酸的不稳定性:浓硝酸常因溶有NO2显黄色。
2.硝酸的强氧化性讨论与交流:1.以上反应硝酸起什么作用?起氧化剂和酸的作用2.含硫酸和硝酸钾的溶液能不能与铜反应?能3.含NO3-、H+的溶液能不能与还原性离子如I-、Fe2+、SO32-等共存?不能硝酸只起氧化剂作用值得注意的是,有些金属如铁、铝等虽然与稀硝酸或稀硫酸反应,但在常温下却可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。
这是因为常温下,铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化,生成了一层致密的氧化薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应(钝化)。
当加热时,铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。
资料卡片“王水”:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
“魔酸”:由氟磺酸与五氟化锑(油状液体)按不同比例混合。
魔酸的酸性竟然达到了纯硫酸酸性的1千万倍。
氟锑酸:它与魔酸的配料类似,只是用氟化氢代替了氟磺酸,另一种配料还是五氟化锑。
硝酸酸雨及防治
【学习目标】
1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2.认识硝酸在相关反应中体现的性质,了解硝酸的保存方法。
3.了解SO2、NO2对大气质量的影响,特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
【学习重难点】
1.硝酸的物理和化学性质。
2.酸雨形成的原因和防治。
【课前复习】
氨气和铵盐的性质。
【学习过程】
一、硝酸
1.物理性质:。
2.化学性质:
(1) HNO3的不稳定性
a. 浓硝酸见光或受热时发生反应。
b. 贮存:一般将浓硝酸保存在中,并避光放置于冷暗处
(2) HNO3的强氧化性
①与Cu反应
[实验5-8] 如图5-14所示,在橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。
向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸,用橡胶塞塞住试管口,使铜丝与硝酸接触,观察并比较实验现象。
向上拉铜丝,终止反应。
方程式:(1)Cu+HNO3(浓) :。
(2)Cu+HNO3(稀) :。
结论:硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同。
浓硝酸的还原产物为,稀硝酸的还原产物为。
②常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
③与非金属反应
[资料卡片]浓硝酸和浓盐酸按体积比为混合得到的混合物。
能使不溶于硝酸的金属如等溶解。
[思考与交流]硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。
工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如下图所示:
(1) 写出每一步反应的化学方程式。
N2→NH3: 。
NH3→NO:。
NO→NO2: 。
NO2→HNO3: 。
(2) 请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况,以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
二、酸雨及防治
1. 酸雨的形成
酸雨:主要指pH小于的雨水,其主要是含有和。
成因:主要是大气中的与溶于水形成的。
硫酸型酸雨:→→SO3→。
硝酸型酸雨:NO2→。
2. 酸雨的危害
3. 酸雨的防治
[研究与实践]测定雨水的pH
[总结]
【课堂练习】
1. 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是()
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是()
A.使石蕊试液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
3. 在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则混合气体中NO的体积为()
A.112 mL
B.1 008 mL
C.224 mL
D.448 mL
4. 9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24 L。
将溶液稀释为1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,此时溶液中NO-3的浓度为()
A.0.3 mol·L-1
B.0.4 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1
D.0.6 mol·L-1
5.(1)将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中,剧烈反应,产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,发生如下图所示的变化。
则:①写出下列物质的化学式:
丙__________,B____________,C__________,D____________。
②写出甲跟乙反应的化学方程式:______________________________。
③单质丙与溶液乙反应生成气体B的离子方程式:_______________________。
(2)如图是各物质的反应关系图:已知A和E都是黄色粉末,F有刺激性气味且有漂白性。
请据此回答下列问题:
写出图中编号的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
6.将128 g铜置于一定量的浓硝酸中并微热。
当铜片完全消失时,共收集到NO2和NO的混合气体44.8 L(标准状况)。
(1)写出上述过程中有关反应的离子方程式:____________________、____________________。
(2)完成该反应至少需要量取10 mol·L-1的浓硝酸________mL。
(3)混合气体中NO2的体积为______________ L,
NO的体积________ L(均为标准状况下)。
(4)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中缓慢通入O2使其充分反应,若要使溶液恰好充满容器,则理论上需要参加反应的O2的物质的量为________mol。
【参考答案】
【学习过程】
一、硝酸
1. 无色、易挥发、有刺激性气味的液体
2.(1) 4HNO 3(浓) ===△ 4NO 2↑+O 2↑+2H 2O 棕色玻璃瓶
(2) ①
[观看视频] (从左往右)溶液变蓝 大量气泡 溶液变蓝 红棕色 NO NO 2 Cu+4HNO 3(浓) === Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O
3Cu+8HNO 3(稀) === 3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O
NO 2 NO
②Al + 6HNO 3(浓) ===△ Al(NO 3)3+ 3NO 2↑+ 3H 2O
Fe+6HNO 3(浓)===△Fe(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O
③C+4HNO 3(浓)===△ 2H 2O+4NO 2↑+CO 2↑
S+6HNO 3(浓) ===△ H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2O
[资料卡片] 1∶3 金、铂
[思考与交流]
(1) N 2+3H 2
高温、高压催化剂2NH 3 4NH 3+5O 24NO+6H 2O
2NO+O 2===2NO 2
3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
(2)略
二、酸雨及防治
1. 5.6 硫酸 硝酸 SO 2 NO x S SO 2 H 2SO 4 HNO 3
【课堂练习】
1. D
2.B
3. A
4. B
5.(1)①Cu NO CaCO 3 Cu(NO 3)2
②C +4HNO 3=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O
③3Cu +8H ++2NO -3===2NO↑+3Cu 2++4H 2O
(2)①2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2
②Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O
③2SO 2+O 2
2SO 3 6.(1) Cu +4H ++2NO -3===Cu 2++2NO 2↑+2H 2O
3Cu +8H ++2NO -3===3Cu 2++2NO↑+4H 2O
(2)600
(3)22.4 22.4
(4) 1。