2019-2020年高二化學硝酸教案 上海科技版.doc

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2019-2020年高二化學硝酸教案 上?？萍及? 物理性質(zhì): 1. 純硝酸是無色油狀液體, 開蓋時有煙霧, 揮發(fā)性酸. 2. M.p. -42℃, b.p. 83℃. 密度: 1.5 g/cm3, 與水任意比互溶. 3. 常見硝酸a%= 63%-69.2% c= 14-16mol/L. 呈棕色(分析原因) 發(fā)煙硝酸. 化學性質(zhì): 1. 強腐蝕性: 能嚴重損傷金屬、橡膠和肌膚, 因此不得用膠塞試劑瓶盛放硝酸. 2. 不穩(wěn)定性: 光或熱 4HNO3 ===== 4NO2 + O2 + 2H2O 所以, 硝酸要避光保存. 3. 強酸性: 在水溶液里完全電離, 具有酸的通性. 4. 強氧化性: 濃度越大, 氧化性越強. i. 與金屬反應(yīng): [實驗] 在兩支試管里分別盛有銅片, 向兩支試管理再分別加入濃硝酸和稀硝酸. Cu + 4HNO3(濃) == Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Ag + 2HNO3(濃) == AgNO3 + NO2 ↑+H2O 3Ag + 4HNO3(稀) == 3AgNO3 + NO ↑+ 2H2O 硝酸能與除金、鉑、鈦等外的大多數(shù)金屬反應(yīng). 通常濃硝酸與金屬反應(yīng)時生成NO2, 稀硝酸(<6mol/L)則生成NO. 鈍化反應(yīng): 常溫下濃硝酸可使鐵、鋁、鉻(都可呈+3價金屬化合物)表面形成具有保護性的氧化膜而鈍化. 而稀硝酸則與它們反應(yīng). Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 王水: 1體積濃硝酸與3體積濃鹽酸的混合溶液.可溶解金、鉑. Au + HNO3 + 4HCl == HauCl4 + NO + 2H2O M + HNO3(12∽14mol/L) ↗NO2為主. M + HNO3(6∽8mol/L) ↗NO為主 M + HNO3(約2mol/L)↗N2O為主, M較活潑. M + HNO3(<2mol/L) ↗NH4+為主(M活潑) M + HNO3還可能有H2產(chǎn)生(M活潑) ii. 與非金屬反應(yīng): 濃硝酸; 需要加熱. C + 4HNO3(濃) == CO2 ↑+ 4NO2↑ + 2H2O (實驗演示) H2S + 8HNO3(濃) == H2SO4 + 8NO2↑ + 4H2O 3H2S + 2HNO3(稀) == 3S + 2NO + 4H2O (冷) SO2 + 2HNO3(濃) == H2SO4 + 2NO2 3SO2 + 2HNO3(稀) + 2H2O == 3H2SO4 + 2NO H2S、SO2以及S2-、SO32-都不能與硝酸共存. iii. 與有機物反應(yīng): 生成硝基化合物和硝酸酯. 1. 硝酸的制法: [設(shè)問] 生成硝酸的措施有哪些? 對比優(yōu)缺點.(三種) 1. 實驗室制法: 微熱 NaNO3(s) + H2SO4(濃) == NaHSO4 + HNO3 [討論] 1. 反應(yīng)溫度 2. 反應(yīng)裝置: 3. 收集裝置: 2. 氨氧化法制硝酸: 4NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O (氧化爐中) 2NO + O2 == 2NO2 (冷卻器中) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (吸收塔) 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 (吸收塔) 過程: (1)先將液氨蒸發(fā), 再將氨氣與過量空氣混合后通入裝有鉑、銠合金網(wǎng)的氧化爐中, 在800℃左右氨很快被氧化為NO. 該反應(yīng)放熱可使鉑銠合金網(wǎng)(催化劑)保持赤熱狀態(tài). 2. (2)由氧化爐里導出的NO和空氣混合氣在冷凝器中冷卻, NO與O2反應(yīng)生成NO2. (3) 再將NO2與空氣的混合氣通入吸收塔. 由塔頂噴淋水, 水流在塔內(nèi)填充物迂回流下. 塔底導入的NO2和空氣的混合氣, 它們在填充物上迂回向上. 這樣氣流與液流相逆而行使接觸面增大, 便于氣體吸收. 從塔底流出的硝酸含量僅達50%, 不能直接用于軍工、染料等工業(yè), 必須將其制成98%以上的濃硝酸. 濃縮的方法主要是將稀硝酸與濃硫酸或硝酸鎂混合后, 在較低溫度下蒸餾而得到濃硝酸, 濃硫酸或硝酸鎂在處理后再用. 尾氣處理: 燒堿吸收氮的氧化物, 使其轉(zhuǎn)化為有用的亞硝酸鹽(有毒)即”工業(yè)鹽”. NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O