学年高中化学 第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环第3课时硝酸 人类活动对.docx

1、学年高中化学 第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环第3课时硝酸 人类活动对第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响课标要求1掌握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，知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题。3了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护意识。,1硝酸的四性：强酸性、强氧化性、不稳定性、易挥发性。2硝酸性质两标志：(1)硝酸起酸性作用的标志生成硝酸盐；(2)硝酸氧化性标志氮元素化合价降低、“钝化”现象。3硝酸还原产物两规律：(1)稀硝酸还原产物为NO；(2)浓硝酸还原产物为NO2。4氮循环中四大环境问题：酸雨、光化学烟雾、水体富营养化、温室效应。1硝酸的物理性

2、质2硝酸的化学性质(1)酸的通性硝酸是强酸，其电离方程式为。具有酸的通性：能使酸碱指示剂发生颜色变化，能与金属、碱性氧化物、碱、盐发生反应。(2)不稳定性见光或受热分解的化学方程式为4HNO3(浓) 4NO2O22H2O。特别提醒纯硝酸为无色液体，由于HNO3分解产生的NO2又溶于其中，浓硝酸一般呈黄色；向浓硝酸中通入O2，可以消除其黄色。(3)强氧化性 特别提醒(1)HNO3的还原产物：稀HNO3NO，浓HNO3NO2。(2)HNO3硝酸盐，表现HNO3的酸性；HNO3中N元素：化合价降低，表现其氧化性，像HNO3在与金属反应时，酸根部分得电子被还原生成低价非金属化合物而不生成H2，这种酸称

3、为氧化性酸，常见氧化性酸：浓、稀HNO3、浓H2SO4。(3)硝酸具有强氧化性，除Pt、Au之外，硝酸几乎能与所有金属反应，硝酸与金属反应不产生H2。(4)常温下，Fe、Al遇浓硝酸钝化是氧化还原反应，并非不反应。3硝酸的保存方法为了防止硝酸见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处，但是试剂瓶不能使用橡胶塞。4硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。5人类活动对氮循环和环境的影响(1)光化学烟雾：汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射后，发生反应形成的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。(3)水体

4、的富营养化：当进入水体的氮的含量增大时，导致藻类“疯长”。(4)大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。1现有下列物质，其中必须保存在棕色试剂瓶里的是()氯水氨水浓硝酸浓盐酸烧碱A BC仅 D解析：选C见光易分解的物质保存在棕色试剂瓶中。2下列有关硝酸反应的叙述中，错误的是()A稀硝酸与铁反应，有氢气放出B浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出C硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出D硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出解析：选A稀硝酸与金属反应不产生H2，应生成硝酸盐、NO和H2O。3选用下列物质填空(填序号)：二氧化碳二氧化硫氮氧化物氟氯烃

5、(1)会破坏臭氧层的物质是_。(2)过量会导致温室效应加剧的物质是_。(3)造成酸雨的物质是_。(4)导致光化学烟雾的物质是_。答案：(1)(2)(3)(4)4将浓HNO3与下列“物质(或方法)”的“反应情况”和“表现性质”用短线连接。解析：浓HNO3具有酸性能使指示剂变色，并能氧化指示剂。浓HNO3具有强氧化性，常温下使Fe、Al钝化，与Cu反应生成Cu(NO3)2，与非金属C加热生成CO2气体，但不能与Pt、Au反应。在加热或见光时易分解。答案：c，d、b、，fa，e 1常见反应分析(1)浓硝酸与Cu的反应若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，浓硝酸变成稀硝酸，

6、其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，可利用守恒关系求解有关Cu、HNO3和混合气体的量，硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。(2)稀硝酸与铁的反应反应物量的关系HNO3过量Fe过量恰好反应产物Fe(NO3)3Fe(NO3)2Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或二者的混合物2.常用解题技巧(1)原子守恒：n(HNO3)n(NO)n(还原产物中氮原子)(2)电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。(3)电荷守恒：Mn和H所带正电荷总数等于NO所带负电荷总数。特别提醒过量的金属与浓HNO3反应后，若向溶液中滴入稀H2SO4，引入的

7、H与NO能与剩余的金属继续反应。1将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是()A0.12 mol B0.11 molC0.09 mol D0.08 mol解析：选B铜与HNO3反应时，消耗的HNO3转变为Cu(NO3)2和氮的氧化物(NO2或NO)，根据氮原子守恒，其物质的量等于Cu(NO3)2、NO2或NO中氮原子之和。n(Cu)0.03 mol；n(气体)0.05 mol；所以共耗HNO3的物质的量n(HNO3)0.03 mol20.05 mol0.11 mol。23.2 g铜与过量硝酸(8 molL1,30 m

8、L)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含a mol H，则此时溶液中所含NO的物质的量为()A(0.2a) mol B(0.1a) molC(0.05a) mol Da mol解析：选B反应后溶液中溶质有Cu(NO3)2和HNO3，n(NO)2n(Cu)n(H)(0.1a) mol。三级训练节节过关1下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是()A闪电 B光化学烟雾C酸雨 D臭氧层空洞解析：选A闪电是自然现象；光化学烟雾与氮氧化物的排放有关；酸雨与二氧化硫和二氧化氮的排放有关；臭氧层空洞与氟利昂、氮氧化物的排放有关。2下列块状金属在常温时，能全部溶于足量的浓硝酸的是(

9、)AAu BCuCAl DFe解析：选BAu与浓硝酸不反应，Al、Fe在常温下遇浓硝酸钝化，不能全部溶解，Cu能与浓硝酸反应，能全部溶于足量的浓硝酸中。3下列反应中硝酸只表现氧化性的是()A灼热的炭与浓硝酸的反应BCu与稀硝酸的反应CFeO与稀硝酸的反应DFe(OH)3与硝酸的反应解析：选A灼热的炭与浓硝酸的反应中硝酸只作氧化剂；Cu与稀硝酸、FeO与稀硝酸的反应中硝酸既表现氧化性又表现酸性；Fe(OH)3与硝酸的反应中硝酸只表现酸性。4下列离子方程式正确的是()AZn与稀硝酸反应：Zn2H=Zn2H2BFe与过量稀硝酸反应：3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2OC过量铁粉与稀硝酸反应：Fe

10、4HNO=Fe3NO2H2ODCu与稀硝酸反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O解析：选DA项，不产生H2；B项，应生成Fe3；C项，应生成Fe2。5将一定质量铁粉加入到装有100 mL某浓度的稀硝酸溶液中充分反应。容器中剩有m g的铁粉，收集到448 mL NO气体(标准状况)。(1)所得溶液中溶质的化学式是_；(2)原硝酸溶液的物质的量浓度为_ molL1。解析：因有铁粉剩余，故反应产物为Fe(NO3)2：8HNO3(稀)3Fe=3Fe(NO3)22NO4H2O8 mol44 800 mLn(HNO3)448 mLn(HNO3)0.08 mol，c(HNO3)0.8 molL1。答

11、案：(1)Fe(NO3)2(2)0.81下列污染现象主要与NO2有关的是()A臭氧空洞 B水体富营养化C光化学烟雾 D温室效应解析：选C引起污染的主要物质：臭氧空洞氟氯烃，水体富营养化含N、P、K物质，光化学烟雾NO、NO2，温室效应CO2。2关于硝酸的说法正确的是()A常温下，向浓硝酸中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体，没有反应发生B与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸C硝酸电离出的H，能被Zn、Fe等金属还原成H2D硝酸与金属反应时，是5价的氮得电子解析：选D常温下，浓硝酸使铁钝化，无红棕色气体产生，因表面生成致密的氧化膜而阻止了浓硝酸与铁的进一步反应，A

12、错误；稀硝酸的氧化性比浓硝酸弱，不能根据氮元素化合价降低的多少判断，B错误；硝酸能电离出H，有酸的通性，但与金属反应不产生H2，此时是5价氮原子得电子，C错误，D正确。3下列对于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解析：选B硝酸是氧化性酸，浓、稀硝酸均有氧化性，A正确；铜不论与浓硝酸还是与稀硝酸反应都不是置换反应，B不正确；因为硝酸是强氧化性酸，金属与硝酸反应均不产生氢气，C正确；铁或铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝质容器盛装浓硝酸，D正确。4下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A使

13、石蕊溶液变红B与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2C与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D与硫单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析：选B在A、C两项中HNO3使指示剂变色、与弱酸盐反应均表现酸性；在B、D两项中HNO3中氮元素的化合价均降低表现出氧化性，并且B项反应中又有Cu(NO3)2和水生成，说明此反应中HNO3还表现出酸性，D项只表现出氧化性。5将硝酸分解产生的气体收集于试管内然后倒立于水槽中，一段时间后试管内(假设没有空气混入)()A剩余NO B剩余O2C剩余NO2 D不剩余气体解析：选D4HNO34NO2O22H2O，将所得气体收集于试管内倒立于水槽中时，4NO2O22H2O=4HNO3，又全部转化为HNO3，无气体剩余。60.3 mol Cu和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为()A0.2 mol B0.6 molC小于0.6 mol D大于0.6 mol解析：选C因铜与浓硝酸反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。7将a g纯铜片投入足量的一定浓度的硝酸中，反应后消耗的HNO3为b g。若ab821