【第3課時硝酸、酸雨及其防治】之小船創(chuàng)作課前自主預習一、硝酸1．物理性質(zhì)硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2．化學性質(zhì)強酸性：HNO3溶于水發(fā)生的電離方程式為：＋－HNO3===H＋NO3。(2)強氧化性：硝酸的強氧化性表此刻硝酸中＋5價氮得到電子，被復原成較廉價的氮的化合物。①常溫下，濃硝酸和濃硫酸都可將鋁、鐵等金屬的表面]氧化為致密的氧化物薄膜而發(fā)生“鈍化”，所以可用鋁或鐵容器盛裝冷的濃硫酸或冷的濃硝酸。②硝酸可與除金、鉑外的所有金屬反響。寫出銅分別與濃硝酸、稀硝酸反響的方程式：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO)2＋2NO↑＋4H2O。③硝酸也可氧化某些非金屬(如碳、硫)，如加熱時，炭△與濃硝酸反響，其反響方程式為：C＋4HNO3(濃)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。光照不穩(wěn)固性：4HNO3=====2H2O＋4NO2↑＋O2↑二、酸雨及其防治1．SO2和NO2的主要根源煤、石油和含硫礦物的焚燒或冶煉；汽車尾氣、硫酸廠、硝酸廠的尾氣。2．危害惹起大氣污染。直接危害人體健康。溶于水形成酸雨。3．酸雨(1)觀點：pH<5.6的雨水稱酸雨，主假如大氣中的SO2和NO2溶于水造成的。形成原理：①H2SO4的生成(硫酸型酸雨)。SO2＋H2OH2SO3；2H2SO3＋O2===2HSO4。②HNO3的生成(硝酸型酸雨)。3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。4．防治舉措調(diào)整能源構(gòu)造，發(fā)展?jié)崈裟茉础?2)研究煤的脫硫技術(shù)，改良焚燒技術(shù)，減少

SO2

和

NO2的排放。增強工廠廢氣的回收辦理。改良汽車尾氣辦理技術(shù)，控制汽車尾氣排放標準。講堂互動研究硝酸的強氧化性硝酸擁有強氧化性是因為HNO3中的＋5價氮元素有很強的得電子能力，在硝酸參加的氧化復原反響中，幾乎所有是5價氮被復原。1．表現(xiàn)濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后退色。與非金屬單質(zhì)C、S、P等在加熱條件下反響，非金屬元素生成酸性氧化物(或其含氧酸)。金屬與HNO3反響一般不生成H2，濃HNO3一般被復原為NO2，稀HNO3一般被復原為NO，極稀HNO3可被復原成NH3，生成NH4NO3。在利用HNO3的酸性時，要注意考慮它的強氧化性。如FeO與稀硝酸反響時的方程式應(yīng)是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO)3＋NO↑＋5H2O，而不是FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O。硝酸與鐵反響時，產(chǎn)物切合以下規(guī)律：濃硝酸與Cu反響時，若Cu過度，反響開始時濃硝酸的復原產(chǎn)物為NO2，但跟著反響的進行，硝酸變稀，其復原產(chǎn)物將為NO，最后應(yīng)獲得NO2與NO的混淆氣體，可利用氧化復原反響過程中化合價起落總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解相關(guān)Cu、HNO3和混淆氣體之間的量的關(guān)系。－3(7)注意NO在離子共存問題的判斷中的特別性。在水溶－＋－液中，NO3本無氧化性，但當水溶液中有大批H存在時，NO3就表現(xiàn)出強氧化性，如在有＋－H、NO存在的溶液中就不可以存32＋2－、I－2－－等復原性離子。在Fe、S、SO3、Br2．規(guī)律(1)溫度越高，硝酸越濃，其氧化性越強。(2)與硝酸反響時，復原劑一般被氧化成最高價態(tài)。金屬與硫酸、硝酸反響的計算1．反響通式M＋H2SO4(濃)―→M(SO4)n＋復原產(chǎn)物＋H2O3M＋4xHNO3(稀)===3M(NO)x＋xNO↑＋2xH2OM＋2xHNO3(濃)===M(NO3)x＋xNO2↑＋xH2O為金屬的化合價。由以上兩通式能夠看出，稀硝酸與1金屬反響時，顯示氧化性的硝酸占總量的4；濃硝酸與金屬1反響時，顯示氧化性的硝酸占總量的2。2．復原產(chǎn)物濃硫酸―→SO2濃硝酸―→NO2稀硝酸―→NO(HNO3越稀，復原產(chǎn)物的價態(tài)越低，如Zn和很稀的HNO3反響，復原產(chǎn)物可能是NH4NO3)。3．溶液中的酸起氧化性作用的酸轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w(NO、NO2、SO2等)，起氧化性作用的酸的物質(zhì)的量等于生成氣體的物質(zhì)的量。起酸性作用的酸轉(zhuǎn)移到生成物的鹽中，其物質(zhì)的量能夠由陽離子的物質(zhì)的量求得。沒參加反響的酸，可依據(jù)溶液中H＋的物質(zhì)的量求得。4．常用方法電子守恒法硝酸與金屬的反響屬于氧化復原反響，N原子獲得的電子數(shù)等于金屬原子失掉的電子數(shù)。原子守恒法硝酸與金屬反響后，一部分以－的形式存在，一部分NO3轉(zhuǎn)變?yōu)閺驮a(chǎn)物(NO、NO2等)，這兩部分中氮原子的物質(zhì)的量與反響耗費的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量相等。以Cu與硝酸反響為例來說明：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO↑＋2H2O反響中轉(zhuǎn)移的(e－23)＝2(Cu)＝(NO)，耗費的(HNO)nnnn2n[Cu(NO3)2]＋n(NO2)。3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO)2＋2NO↑＋4H2O反響中轉(zhuǎn)移的n(e－)＝2n(Cu)＝3n(NO)，耗費的n(HNO3)2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)。若復原產(chǎn)物為NO2和NO的混淆氣體，則反響中轉(zhuǎn)移的n(e)＝2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)，耗費的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]n(NO2)＋n(NO)。5．金屬與稀硝酸和稀硫酸的混淆酸反響金屬與硝酸和硫酸的混淆酸反響時，金屬與硝酸反響生－成的硝酸鹽在酸性條件下，相當于稀硝酸，金屬會持續(xù)被NO3氧化，故計算相關(guān)物質(zhì)的量時，要按離子方程式進行。比如，Cu與硝酸和硫酸的混淆酸反響時，要按離子方程＋－2＋＋2NO↑＋4H2O進行計算。式：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu一般有以下幾種狀況：－＋3Cu～2NO3～8H被復原的HNO3量

被氧化的Cu量3①足量不足足量②不足足量足量③足量足量不足

HNO3總量23·n(Cu)1·n(H＋)4

2·n(HNO3)Cu總量3·n(H＋)8由此看出，在不一樣的狀況，HNO3可部分被復原，也可全部被復原，Cu也是可部分或可所有被氧化。酸雨及防治1．常有的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原由主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO含量不停增添全世界變暖，冰雪消融2酸雨SO和氮氧化物的排放土壤、湖泊酸化，腐化建筑物2光化學氮氧化物和碳氫化合物的排放危害人體健康和植物生長煙霧地球上的生物受太陽紫外線的損害臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放加劇赤潮和含磷洗衣粉的大批使用及其廢水的藻類過分生殖，水質(zhì)惡化，海水中為水華隨意排放使水體富營養(yǎng)化赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大批使用，隨意拋棄損壞土壤構(gòu)造和生態(tài)環(huán)境2.SO2和氮的氧化物的汲取、轉(zhuǎn)變(1)NaOH溶液汲取SO2＋2NaOH===NaSO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO＋H2O2NO＋2NaOH===NaNO＋NaNO3＋H2O氨氣汲取2NH3＋H2O＋SO2===(NH4)2SO3必定條件8NH3＋6NO2=====7N2＋12H2O必定條件4NH3＋6NO=====5N2＋6H2O汽車尾氣變換器催化劑2CO＋2NO=====2CO＋N2石灰汲取CaO＋SO2===CaSO32CaSO3＋O2===2CaSO4典例題組訓練題組一硝酸的強氧化性1．(雙選)以下相關(guān)硝酸的說法中正確的選項是(BC)A．常溫下濃硝酸與鐵、鋁不反響B(tài)．濃硝酸擁有強氧化性和不穩(wěn)固性C．濃硝酸往常略顯黃色，是因為在此中溶解了NO2的緣故D．稀硝酸與銅反響，氮元素化合價由＋5降為＋2；濃硝酸與銅反響，氮元素化合價由＋5降為＋4。由反響前后化合價降低的多少可知，稀硝酸的氧化性比濃硝酸強分析：常溫下濃硝酸與鐵、鋁反響，在金屬表面生成致密的氧化膜，

A錯誤；濃硝酸呈黃色是因為

HNO3分解生成的二氧化氮又溶解在硝酸中造成的，C正確；判斷物質(zhì)氧化性的強弱，應(yīng)當依照其得電子能力強弱，而不是得電子的多少，濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，D錯誤。2．下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對照剖析所得結(jié)論不正確的選項是(D)A.①中的紅棕色氣體必定是混淆氣體B．紅棕色氣體不可以表示②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反響C．由③說明濃硝酸擁有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭必定與濃硝酸發(fā)生了反響分析：①中灼熱碎玻璃起加熱作用，濃硝酸受熱分解生成紅棕色NO2，硝酸中氮元素化合價降低，必有元素化合價高升，只好為氧元素，所以，還有O2生成，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，A項正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體，所以②中產(chǎn)生的“紅棕色氣體”不必定是木炭與濃硝酸發(fā)生反響產(chǎn)生的，B項正確；③中濃硝酸揮發(fā)才能與紅熱木炭接觸，產(chǎn)生的NO2是復原產(chǎn)物，C項正確；紅熱的木炭還可與空氣中的O2反響生成CO2，不必定是木炭與濃硝酸發(fā)生反響生成了CO2，D項錯誤。3．38.4mgCu與適當?shù)臐庀跛岱错懀珻u所有反響后，共采集到22.4mL(標準狀況下)氣體。反響耗費的HNO的物3質(zhì)的量是(C)A．1.0×10－3molB．1.6×10－3molC．2.2×10－3molD．2.4×10－3mol分析：Cu跟濃硝酸反響的化學方程式為Cu＋4HNO(濃)===Cu(NO3)2＋↑＋2H2O。跟著反響的進行，濃3硝酸會漸漸變?yōu)橄∠跛?，反響則變?yōu)?Cu＋8HNO(稀)＋2NO↑＋4HO。322方法1：極端假定法38.4×10－3n(Cu)＝－1g＝6.0×10－4mol64g·mol若38.4mgCu所有與濃硝酸反響，則可求得參加反響的HNO的物質(zhì)的量為6.0×10－4mol×4＝2.4×10－3mol，產(chǎn)生3的NO2在標準狀況下的體積為6.0×10－4mol×2×22.4L·mol－1×103＝26.88mL；若38.4mgCu所有與稀硝酸反應(yīng)，則可求得參加反響的HNO3的物質(zhì)的量為6.0×10－48－3mol×3＝1.6×10mol，產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為－42－136.0×10mol××22.4L·mol×10＝8.96mL。事實上Cu應(yīng)先與濃硝酸反響，濃硝酸變稀后，又與稀硝酸反響，所以耗費的HNO3的物質(zhì)的量應(yīng)在1.6×10－3mol和2.4×10－3mol之間。察看選項可知應(yīng)選C。方法2：物料守恒法參加反響的HNO3一部分作酸，一部分作氧化劑被復原(其中一部分被復原為NO2，另一部分被復原為NO)，故n(HNO3)＝n[HNO3(作酸)]＋n[HNO3(作氧化劑)]＝2n[Cu(NO3)2]＋nn＝2×38.4×10－3g22.4×10－3L－1＋－1＝(NO2)＋(NO)64g·mol22.4L·mol2.2×10－3mol。4．有一稀硫酸和稀硝酸的混淆酸，此中HSO和HNO的243物質(zhì)的量濃度分別是4mol·L－1和2mol·L－1，取10mL此混淆酸，向此中加入過度的鐵粉，待反響結(jié)束后，可產(chǎn)生標準狀況下的氣體的體積為(設(shè)反響中3HNO被復原成NO)(B)A．0.448LB．0.672LC．0.896LD．0.224L分析：金屬和混酸反響經(jīng)過離子方程式計算比較簡易，＋－2＋3Fe＋8H＋2NO3===3Fe＋2NO↑＋

4H2O(鐵過度，產(chǎn)物為

2Fe＋)

，反響中

Fe和

＋H過度，生成的

NO的量以

－NO3為準來計算，共得

NO0.448L

，過度的鐵還能夠和溶液中過度的

H＋反響產(chǎn)生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2為0.224L，氣體體積合計0.672L。5．(雙選)將1.76g銅鎂合金完整溶于必定濃度的HNO3溶液中，獲得標準狀況下896mLNO和NO2的混淆氣體，向反響后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，當金屬離子全部積淀時，獲得3.12g積淀。以下說法不正確的選項是(BC)A．合金中銅鎂物質(zhì)的量之比為11B．產(chǎn)生的NO和NO的體積之比為122C．獲得3.12g積淀時，加入NaOH溶液體積必定是80mLD．1.76g該合金與足量鹽酸反響，可生成標準狀況下448mL氣體分析：設(shè)合金中Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為x、y，依據(jù)題給信息知x×64g/mol＋y×24g/mol＝1.76g①；(OHn－)＝3.12g－1.76g＝0.08mol，故2x＋2y＝0.08mol②，17g/mol由①②解得x＝0.02mol，y＝0.02mol，A選項正確；銅、鎂的物質(zhì)的量都為0.02mol，與硝酸反響失電子數(shù)量為0.08mol，HNO3得電子復原為NO和NO2，設(shè)其物質(zhì)的量分別為a、b，則有(a＋b)×22400mL/mol＝896mL，即a＋b＝0.04mol，又3a＋b＝0.08mol，解得a＝0.02mol，b＝0.02mol，故NO和NO的體積之比為11，B選項錯誤；獲得3.12g沉2淀時，除與2＋2＋反響耗費0.08molNaOH，原溶液中Mg、Cu可能還有節(jié)余的HNO3也耗費NaOH，故加入NaOH溶液體積可能大于

80mL，C選項錯誤；

1.76

g該合金中的

0.02molMg可與鹽酸反響，生成

0.02molH

2，即標準狀況下

448mL氣體，

D選項正確。題組二酸雨及防治6．(雙選)以下說法正確的選項是(AD)A．酸雨的化學特點是pH小于5.6B．氮氧化物對環(huán)境只造成光化學污染C．硫焚燒的產(chǎn)物排放到空氣中最后形成酸雨，此過程中1molS轉(zhuǎn)移4mol電子D．將氮氧化物與空氣按必定比率混淆，通入水中可使其轉(zhuǎn)變?yōu)樗崛芤悍治觯簆H小于5.6的降水稱為酸雨，A項正確；氮氧化物還會形成酸雨等污染環(huán)境，B項錯誤；S焚燒生成SO2，最終被氧化為H2SO4，即1molS→1molH2SO4，共轉(zhuǎn)移電子6mol，C項錯誤；NOx、O2、H2O按必定比率反響，最后可生成HNO3，項正確。7．我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因遭到酸雨而造成的損失每年高達15億元。為了有效控制酸雨，國務(wù)院同意了《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)區(qū)分方案》等法例。某實驗小組采集硫酸型酸雨樣品，跟著時間的推移，多次測定該樣品的pH，獲得了表中數(shù)據(jù)：時間/h081624324048酸雨樣品擱置時pH變化的主要原由是(用化學方程式表示)2H2SO3＋O2===2HSO4。(2)假如將剛?cè)拥纳鲜鏊嵊旰妥詠硭煜?/p>

pH

將減小(

填“增大”“減小”或“不變”

)

，原由是

(

用化學方程式表示

)H2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋

H2SO4。你以為減少酸雨產(chǎn)生可采納的舉措是C(填字母)。①少用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源A．①②③C．①③⑤

B．②③④⑤D．①③④⑤分析：

(1)

酸雨擱置時

pH變小，是因為酸雨中的

H2SO3被空氣中的

O2氧化為

H2SO4。(2)

酸雨和自來水混淆，酸雨中的H2SO3與自來水中的

Cl

2發(fā)生氧化復原反響生成

H2SO4和

HCl，使酸性增強，

pH減小。(3)

減少酸雨的產(chǎn)生一定減少

SO2的排放。燃料脫硫，調(diào)整能源構(gòu)造，開發(fā)新能源

(

如氫能、核能等)，都是有效舉措。雨水中因為溶解CO2致使雨水自己呈弱酸性，正常雨水的pH為5.6，pH小于5.6的雨水稱為酸雨。辦理污染物的最好方法是使之轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的物質(zhì)，如

CO與NOx反響生成

N2、CO2，或轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵱玫奈镔|(zhì)，如

SO2轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

NH4

2SO4或

CaSO4·2H2O、NO2轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

HNO3或

NaNO3等。CO2不屬于大氣污染物，但它是引進溫室效應(yīng)的主要物質(zhì)。核心修養(yǎng)1．金屬與硝酸反響的規(guī)律(1)HNO3與金屬反響不可以產(chǎn)生H2。復原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸復原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。由銅與硝酸反響的化學方程式知，濃硝酸被復原為NO2，氮元素的化合價變化與Cu反響為＋5→＋4；稀硝酸被復原為NO，氮元素的化合價變化為＋5→＋2。一般情況下，硝酸的濃度越小，其復原產(chǎn)物的價態(tài)越低鋅與硝酸可發(fā)生以下反響與Zn反響4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，4Zn＋10HNO3(極稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O硝酸與金屬反響時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2．金屬與硝酸反響計算的思想流程【例1】(雙選)如圖表示鐵與不一樣濃度硝酸反響時，各樣復原產(chǎn)物的相對含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則以下說法不正確的選項