终身会员
搜索
    上传资料 赚现金
    人教版 (2019)必修二 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2节 第3课时 硝酸酸雨及防治学案
    立即下载
    加入资料篮
    人教版 (2019)必修二 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2节 第3课时 硝酸酸雨及防治学案01
    人教版 (2019)必修二 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2节 第3课时 硝酸酸雨及防治学案02
    人教版 (2019)必修二 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2节 第3课时 硝酸酸雨及防治学案03
    还剩9页未读, 继续阅读
    下载需要15学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第3课时导学案及答案

    展开
    这是一份人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第3课时导学案及答案,共12页。学案主要包含了硝酸,酸雨及防治等内容,欢迎下载使用。

    第3课时 硝酸 酸雨及防治

     

    发展目标

    体系构建

    1.通过实验掌握HNO3的性质培养“变化观念与科学探究”的核心素养。

    2.根据生活和生产中的环境问题了解酸雨及防治培养“科学态度与社会责任”的核心素养。

    一、硝酸

    1.物理性质

    颜色

    状态

    气味

    特性

    液态

    刺激性气味

    挥发

    2.化学性质

    (1)酸性:属于强酸具有酸的通性如CaCO3与HNO3反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2+H2O

    (2)不稳定性:见光或者受热易分解化学方程式为4HNO34NO2+O2+2H2O。所以硝酸一般保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处

    (3)强氧化性

    与金属反应:硝酸具有强氧化性能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。

    a.Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

    Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

    b.与Fe、Al反应:常温下浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的氧化物薄膜所以可以用制容器或制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。当加热时,Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。

    c.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。

     浓硝酸往往显黄色的原因是什么?

    提示:HNO3分解生成的NO2溶于浓硝酸中显黄色。

    3.用途

    硝酸是重要的化工原料可用于制造化肥、炸药染料农药等。

    二、酸雨及防治

    1.SO2、NOx 的主要来源

    (1)SO2:主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。

    (2)NOx:主要来源于机动车产生的尾气。

    2.SO2、NOx对人体的危害

    SO2与NOx会引起呼吸道疾病危害人体健康严重时会使人死亡。

    3.酸雨

    4酸雨防治

    (1)工业废气排放到大气中之前必须进行适当处理防止有害物质污染大气。

    (2)减少化石燃料的直接燃烧如脱硫处理。

    1.判断正误(正确的打“√”错误的打“×”)

    (1)浓硝酸与足量Zn反应生成的气体中可能有NO2、NO、H2等。 (  )

    (2)硝酸与Cu反应中,HNO3只表现强氧化性。 (  )

    (3)酸雨的pH<5.6正常雨水的pH=7。 (  )

    (4)刚收集到的酸雨放置一段时间后,pH会增大。 (  )

    [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×

    2.下列关于硝酸的叙述正确的是(  )

    A.常温下浓硝酸可以使金属镁钝化

    B.稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气

    C.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂

    D.室温下铜能与浓硝酸反应不能与稀硝酸反应

    [答案] C

    3.分别写出SO2、NO2形成酸雨的有关化学方程式:

    ________________________________________________________________

    ________________________________________________________________

    ________________________________________________________________

    ________________________________________________________________

    [答案] SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4 3NO2+H2O===2HNO3+NO

    硝酸的氧化性及有关计算

    1.浓硝酸中加入紫色石蕊试液溶液先变红又褪色这表现了HNO3的什么性质?

    提示:酸性和强氧化性。

    2.酸性条件下,Fe2、NO、Na能大量共存吗?在NO存在的酸性条件下还能氧化哪些离子?

    提示:不能共存,NO在酸性条件下能将Fe2氧化为Fe3。S2、HS、SO、HSO、I等。

    3.将7.68 g铜与50 mL一定浓度的硝酸恰好完全反应收集到标准状况下4.48 L气体。请思考:

    (1)反应过程中失去电子的物质的量为多少?

    (2)被还原的HNO3为多少摩尔?未被还原的HNO3为多少摩尔?

    (3)硝酸的物质的量浓度为多少?

    (4)4.48 L气体的成分有哪些?各是多少L?

    提示:(1)n(e)=n(Cu)×2=×2 mol=0.24 mol。

    (2)n(被还原HNO3)=n(气体)=0.2 mol,

    n(未被还原HNO3)=n(Cu)×2=0.12 mol×2=0.24 mol

    (3)n(HNO3)=0.2 mol+0.24 mol=0.44 mol

    c(HNO3)==8.8 mol·L-1

    (4)成分为NO2、NO根据电子守恒和氮原子守恒可知

    n(NO)=0.02 mol,n(NO2)=0.18 mol

    V(NO)=0.448 L,V(NO2)=4.032 L。

    1.硝酸的强氧化性

    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。

    (1)硝酸与金属的反应

    除Au、Pt等少数金属外硝酸几乎可以氧化所有的金属如3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O

    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可能是NO2、N2O、NO、N2、NH等。

    不活泼金属与硝酸反应的模板为

    常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。加热时可以与Fe、Al发生反应。

    (2)硝酸与非金属的反应

    反应规律:非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸+NO2+H2O

    实例:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O

    (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、SO2、Fe2、FeO、Br、I、S2、SO等均能被HNO3氧化。

    (4)铁与稀硝酸反应先生成Fe(NO3)3若Fe过量,Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2

    2.硝酸与金属反应的计算

    (1)电子守恒法:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。

    (2)原子守恒法:硝酸与金属反应时反应前硝酸中的NO一部分仍以NO的形式存在一部分转化为还原产物这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N的物质的量相等。

    (3)电荷守恒法

    HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)根据电荷守恒有c(NO)=c(H)+nc(Mn)(Mn代表金属离子)。

    (4)利用离子方程式计算

    硝酸与硫酸混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐中的NO与硫酸电离出的H仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为3Cu+8H+2NO===3Cu2+2NO↑+4H2O

    【典例】 3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L-1、30 mL)充分反应硝酸的还原产物为NO2和NO反应后溶液中含有a mol H则此时溶液中所含NO的物质的量为(  )

    A.(0.2+a)mol  B.(0.1+a)mol

    C.(0.05+a)mol     D.a mol

    [思路点拨] 

    B [3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L-1、30 mL)充分反应生成Cu2充分反应后溶液中Cu2的物质的量为0.05 mol,a mol H根据电荷守恒可得硝酸根的物质的量等于铜离子物质的量的2倍和氢离子的物质的量之和则此时溶液中所含NO的物质的量为(0.1+a)mol。]

    [借题发挥]

    (1)反应过程中失去电子________mol。

    (2)被还原的HNO3为________mol。生成NO2和NO的总物质的量为________mol。

    [答案] (1)0.1

    (2)(0.14-a) (0.14-a)

    1.下列有关浓硝酸的说法中不正确的是(  )

    A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气

    B.常温下浓硝酸能使金属铝钝化

    C.浓硝酸不稳定见光易分解需要避光保存

    D.浓硝酸易挥发打开瓶塞瓶口有白雾产生

    A [浓硝酸的氧化性很强与金属反应时一般不生成氢气而生成氮氧化物所以实验室中不能使用浓硝酸制备氢气,A错误;常温下铁、铝遇浓硝酸会被迅速氧化在表面产生一层致密氧化物薄膜对内层的金属起到了保护作用这种现象叫钝化,B正确;浓硝酸不稳定见光容易分解:4HNO34NO2+O2+2H2O,所以应避光保存,C正确;浓硝酸易挥发打开瓶塞瓶口有白雾产生,D正确。]

    2.某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验实验过程如图所示:

    、③均观察到实验现象:溶液呈蓝色试管口有红棕色气体产生。

    下列说法正确的是(  )

    A.试管口有红棕色气体产生原因是硝酸被还原为NO2

    B.由③的现象可得出结论:Cu可与稀硫酸反应

    C.中反应的离子方程式:3Cu+2NO+8H===3Cu2+2NO↑+4H2O

    D.中可能产生SO2

    C [稀硝酸和铜片反应的离子方程式为3Cu+2NO+8H===3Cu2+2NO↑+4H2O,试管口有红棕色气体产生是因为NO被空气中的氧气氧化为NO2故A错误;③中的现象产生是因为溶液中的NO在酸性环境下具有强氧化性继续与铜发生反应:3Cu+2NO+8H===3Cu2+2NO↑+4H2O,故B错误,C正确;③中SO没有参与反应不可能产生SO2故D错误。]

    3.某金属单质跟浓硝酸反应若参加反应的单质和浓硝酸的物质的量之比为1∶4浓硝酸被还原成NO2则该单质在氧化产物中的化合价为(  )

    A.+2     B.+3 

    C.+4     D.+5

    A [根据得失电子守恒解题,但要注意硝酸中有和金属元素结合的硝酸根未被还原所以设反应后金属的化合价为x则列式为1×(x-0)=(4-x)×(5-4)解得x=+2。注意(4-x)代表的是有4 mol硝酸反应和金属元素结合的未被还原的硝酸为x mol,所以得电子的硝酸的物质的量为(4-x)mol。]

    4.向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉产生无色气体该气体遇空气变红棕色溶液中Fe2的物质的量和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为(  )

    A.41     B.31

    C.21     D.11

    A [由图像可知当加入1 mol Fe时,n(Fe2)=0再加入Fe,n(Fe2)逐渐增大说明当加入Fe少于1 mol时发生反应:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,所以混合溶液中含有4 mol HNO3当再加入1 mol Fe发生反应:Fe+2Fe3===3Fe2得到3 mol Fe2由图像和前面分析可知原混合溶液中含有1 mol Fe(NO3)3。故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1。A项正确。]

    某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是否为NO设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应):

    1.设计装置A的目的是什么?为达到此目的应进行的操作是什么?

    提示:利用生成的CO2将装置内的空气赶尽排除对气体产物观察的干扰。打开分液漏斗上口的活塞(或使分液漏斗活塞上的凹槽对准瓶口上的小孔),打开K当装置C中产生白色浑浊时关闭K。

    2.反应过程中,B装置中的现象是什么?写出发生反应的离子方程式。

    提示:铜丝上产生气泡稀硝酸液面上气体仍无色溶液变为蓝色。3Cu+8H+2NO===3Cu2+2NO↑+4H2O

    3.反应一段时间将注射器中的空气注入E中,E中现象是什么?实验目的是什么?写出发生反应的方程式。

    提示:无色气体变为红棕色验证Cu与稀HNO3反应生成NO。2NO+O2===2NO2

    4.D中用干燥管的目的是什么?D装置的作用是什么?

    提示:防止倒吸。吸收尾气防止污染空气。

    5.若没有设计A装置,B中液面上方有什么现象?

    提示:无色变成红棕色一段时间又变为无色。

    通过Cu与稀硝酸的反应的实验探究培养学生“科学探究与科学态度”的核心素养。

    1酸雨被称为“天堂的眼泪”会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列有关说法正确的是(  )

    A.酸雨是指pH<7的雨水酸雨长时间放置酸性变强

    B.NO2与SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因

    C.使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果

    D.酸雨不会对动物的健康产生任何影响

    B [pH<5.6的雨水叫酸雨,A错误;酸雨的形成主要是由SO2、NO2的过度排放引起的,B正确;减少酸雨的发生的措施有使用脱硫煤、使用新型能源等,C错误;酸雨不仅影响生物的生长发育还会威胁人类健康,D错误。]

    2.下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(  )

    A.稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性

    B.铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性

    C.要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性

    D.氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性

    D [稀硝酸具有酸性使紫色石蕊溶液变红但它具有强氧化性,会把红色物质氧化为无色A正确;稀硝酸具有氧化性与Fe反应产生硝酸盐、NO和水不能产生氢气这是它的强氧化性,B正确;硝酸不稳定光照容易分解产生NO2、O2和水所以硝酸要放在棕色试剂瓶中避光保存,C正确;稀硝酸具有酸性能与氢氧化亚铁发生中和反应但硝酸同时具有强氧化性会把Fe2氧化为Fe3不仅仅表现酸性,D错误。]

    3.工业上用洗净的废铜屑作原料制取硝酸铜。为节约原料和防止环境污染宜采取的方法是(  )

    A.Cu+HNO3(浓)Cu(NO3)2

    B.Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2

    C.CuCuOCu(NO3)2

    D.CuCuSO4Cu(NO3)2

    C [A中产生NO2,B中产生NO,D中产生SO2都产生了污染性气体。]

    4.(素养题)下列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.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

    D [A对中灼热碎玻璃不与浓HNO3反应仍有红棕色气体NO2生成说明浓硝酸受热发生了分解反应生成NO2、O2和H2O;B对由于浓硝酸受热分解生成NO2

    中红棕色气体可能来源于浓硝酸的分解故不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应;C对中木炭未与浓硝酸接触生成的红棕色气体只能是挥发出的HNO3与红热木炭发生反应或挥发出的HNO3受热分解生成NO2说明浓硝酸具有挥发性,NO2是还原产物;D错由于空气中含有O2则红热的木条可能与O2反应产生了CO2且木炭和浓硝酸未接触故不能说明木炭与浓硝酸发生了反应。]

    5.(素养题)利用如图所示装置进行铜与硝酸反应的实验。

    (1)硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中请用化学方程式说明其原因:

    ________________________________________________________________

    ________________________________________________________________

    (2)使用稀硝酸进行实验:反应开始后铜丝逐渐变细有气泡产生溶液变蓝。

    与稀硝酸反应的离子方程式为_________________________________

    _______________________________________________________________

    实验中观察到试管中的气体略有红棕色其原因是

    ____________________________________(用化学方程式表示)。

    (3)使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行铜丝逐渐变细溶液变绿试管上方出现红棕色气体。

    铜与浓硝酸反应的化学方程式为_________________________________

    _______________________________________________________________

    某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO2溶液中达到饱和,NO2的饱和溶液呈黄色硝酸铜溶液呈蓝色两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液向其中加入适量水后溶液变为蓝色可能的原因是______________(用化学方程式表示)。

    [答案] (1)硝酸见光易分解:

    4HNO34NO2+O2+2H2O

    (2)①3Cu+8H+2NO===3Cu2+2NO↑+4H2O

    2NO+O2===2NO2

    (3)①4HNO3()+Cu===Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

    3NO2+H2O===2HNO3+NO

     

    相关学案

    高中化学第二节 氮及其化合物第3课时学案及答案: 这是一份高中化学第二节 氮及其化合物第3课时学案及答案,共15页。学案主要包含了硝酸,二氧化硫和二氧化氮对大气的污染等内容,欢迎下载使用。

    化学必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第2课时学案设计: 这是一份化学必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第2课时学案设计,共13页。

    高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时导学案及答案: 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时导学案及答案,共9页。学案主要包含了氮气与氮的固定,一氧化氮和二氧化氮等内容,欢迎下载使用。

    • 精品推荐
    • 所属专辑
    • 课件
    • 教案
    • 试卷
    • 学案
    • 其他

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        还可免费领教师专享福利「樊登读书VIP」

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        即将下载

        人教版 (2019)必修二 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2节 第3课时 硝酸酸雨及防治学案
        该资料来自成套资源,打包下载更省心 该专辑正在参与特惠活动,低至4折起
        [共10份]
        浏览全套
          立即下载(共1份)
          返回
          顶部
          Baidu
          map