硝酸、硝酸盐.ppt

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1、课程计划v补补 充充硝酸硝酸 氧化还原氧化还原v第八章第八章铁、铝铁、铝v补补 充充碱金属碱金属v第九章第九章元素周期律元素周期律v加加 强强速率和平衡速率和平衡 硝酸、硝酸盐硝酸、硝酸盐知识补充知识补充（一）硝酸的物理性质（一）硝酸的物理性质纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,密密度比水大，能以任意比溶解于水。度比水大，能以任意比溶解于水。浓硝酸质量分数约为浓硝酸质量分数约为69%69%。质量分数为质量分数为98%98%以上的硝酸为以上的硝酸为“发烟发烟”硝酸。硝酸。低低沸点（沸点（8383），易挥发。），易挥发。一、硝酸一、硝酸 挥发出的硝酸分子和空气中的水蒸

2、气结合，形挥发出的硝酸分子和空气中的水蒸气结合，形成小液滴悬浮在空气中，因此事实上是雾。成小液滴悬浮在空气中，因此事实上是雾。（二）硝酸的化学性质（二）硝酸的化学性质HNO3 H+NO3-使指示剂变色：稀硝酸使紫色石蕊试液变红使指示剂变色：稀硝酸使紫色石蕊试液变红与碱发生中和反应：与碱发生中和反应：与碱性氧化物反应：与碱性氧化物反应：HNO3+NaOH NaNO3+H2O2HNO3+CuO Cu(NO3)2+H2O与某些盐反应：与某些盐反应：2HNO3+Na2CO3 2NaNO3+H2O+CO2浓浓硝酸使紫色石蕊试液变？硝酸使紫色石蕊试液变？与金属反应：与金属反应：？1.1.硝酸具有酸的通性硝

3、酸具有酸的通性H+OH-H2O2H+CuOH2O+Cu2+2H+CO32-H2O+CO2 实验实验：在放有铜片的两个试管里分别加在放有铜片的两个试管里分别加 入浓硝酸和稀硝酸。入浓硝酸和稀硝酸。现象：现象：Cu和浓和浓HNO3：反应激烈，产生红棕色气体，溶液由无色反应激烈，产生红棕色气体，溶液由无色变蓝色。变蓝色。Cu和稀和稀HNO3:反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，变为红棕色，溶液由无色变为蓝色。溶液由无色变为蓝色。2.2.硝酸的强氧化性硝酸的强氧化性硝酸几乎和所有金属（金、铂硝酸几乎和所有金属（金、铂 除外）反应。除外）反应。注意 常温下

4、，浓硝酸使铁、铝等金属钝化常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化硝酸与金属反应表现酸性、氧化性硝酸与金属反应表现酸性、氧化性氧化性：浓硝酸氧化性：浓硝酸 稀硝酸稀硝酸（均比浓硫酸强）（均比浓硫酸强）一般情况下：一般情况下：浓硝酸被还原为浓硝酸被还原为NONO2 2 稀硝酸被还原为稀硝酸被还原为NONO（1 1）与金属反应）与金属反应Cu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+2NO +4H2O金、铂只能溶解在金、铂只能溶解在“王水王水”中中因形成致密的氧化膜而停止反应。因形成致密的氧化膜而停止反应。玻尔巧藏玻尔巧藏“诺贝尔金诺贝尔金质奖

5、章质奖章”的故事的故事玻尔玻尔（1885188519621962）丹麦物理学家丹麦物理学家在在“量子力学量子力学”的建立中有重大贡献的建立中有重大贡献 1体积浓硝酸与体积浓硝酸与3体积浓盐酸体积浓盐酸的混合物叫做的混合物叫做王水王水，它，它的氧化能力更强，能溶解的氧化能力更强，能溶解 金（金（Au）和和 铂（铂（Pt）。）。王王 水水 硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如（如碳、硫、磷碳、硫、磷）氧化氧化。（2 2）与非金属反应）与非金属反应浓硝酸能使紫色石蕊试剂浓硝酸能使紫色石蕊试剂先变红后褪色先变红后褪色（3 3）与其它还原剂反应）与其它还原剂反应还原剂

6、（如还原剂（如Fe2+,H2S,HI,HBr,SO2,Na2SO3等）等）4HNO3(浓）浓）+C CO2 +4NO2 +2H2O 变红：硝酸的酸性变红：硝酸的酸性 褪色：硝酸的氧化性褪色：硝酸的氧化性浓硝酸能使橡胶浓硝酸能使橡胶“老化老化”。（4 4）与某些有机物反应）与某些有机物反应例：例：在溶液中在溶液中H+、NO3-与与Fe2+、S2-、I-、Br-、SO32-等还等还原性离子不能共存。原性离子不能共存。观察：观察：一瓶久置浓硝酸的颜色，并思考变色原因。一瓶久置浓硝酸的颜色，并思考变色原因。久置的浓硝酸呈黄色久置的浓硝酸呈黄色 可能有可能有NO2（红棕色）产生，红棕色）产生，NO2 溶

7、于硝酸而变黄。溶于硝酸而变黄。氮元素化合价降低氮元素化合价降低；氢元素已；氢元素已处最高价，不可能再升高；故氧元处最高价，不可能再升高；故氧元素的化合价必然升高素的化合价必然升高，有，有O2 生成。生成。HNO3 NO254 浓硝酸分解产物推断浓硝酸分解产物推断 3.3.硝酸的不稳定性硝酸的不稳定性硝酸越浓越容易分解硝酸越浓越容易分解硝酸要放在硝酸要放在棕色、玻璃塞、细口棕色、玻璃塞、细口试试剂瓶中低温保存。剂瓶中低温保存。HNO34HNO3 2 H2O+4 NO2 +O2 或光照或光照 强酸性强酸性硝酸的化学性质小结：硝酸的化学性质小结：强氧化性强氧化性（浓度越大，氧化性越强）（浓度越大，氧

8、化性越强）与金属与金属 （金、铂（金、铂 除外，常温下浓硝酸使铁、铝钝化）除外，常温下浓硝酸使铁、铝钝化）与非金属（与非金属（C，S，P）与其它还原剂与其它还原剂（Fe2+,H2S,HI,HBr,SO2,Na2SO3）不稳定性不稳定性浓硝酸能使紫色石蕊试剂浓硝酸能使紫色石蕊试剂先变红后褪色、使橡先变红后褪色、使橡胶老化。胶老化。（三）硝酸的制法（三）硝酸的制法2.硝酸的工业制法（氨氧化法）硝酸的工业制法（氨氧化法）4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂催化剂4NO+3O2 +2H2O 4HNO31.硝酸的实验室制法（高沸点的酸制低沸点的酸）硝酸的实验室制法（高沸点的酸制低沸点的酸）NaNO3

9、+H2SO4 NaHSO4+HNO3微热微热温度不能太高，否则硝酸会分解。故生成物是温度不能太高，否则硝酸会分解。故生成物是NaHSO4。计算关系式：计算关系式：NH3+2O2 HNO3 H2ONH3+2O2 HNO3 H2O4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂催化剂4NO+3O2 +2H2O 4HNO3例：例：某化肥厂用某化肥厂用NH3制取制取HNO3。已知由。已知由NH3制取制取NO时时的的转转化率是化率是90%，NO的的转转化率化率为为88%，若制取，若制取100吨吨69%的的HNO3需要需要多少吨氨气？多少吨氨气？NH3 HNO317 63计算式：计算式：X90%88%10069%

10、X=23.5 吨吨物性：物性：物性：物性：硝酸盐均为易溶于水的晶体硝酸盐均为易溶于水的晶体硝酸盐均为易溶于水的晶体硝酸盐均为易溶于水的晶体化化化化性：性：性：性：不稳定，易分解不稳定，易分解不稳定，易分解不稳定，易分解K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐O O O O2 2 2 2氧化物氧化物氧化物氧化物NONONONO2 2 2 2O O O O2 2 2 2金属金属金属金属NONONONO2 2 2 2O O O O2 2 2 22KNO3 2KNO2+O22Cu(NO3)2 2CuO+4NO2+O22AgNO3 2Ag+

11、2NO2+O2分解规律：分解规律：二、硝酸盐的性质二、硝酸盐的性质1、由于、由于硝酸盐硝酸盐在高温时受热易分解出在高温时受热易分解出O2，故故硝酸盐在硝酸盐在高温时是强氧化剂高温时是强氧化剂。2、硝酸盐在、硝酸盐在酸性酸性条件下的水溶液中，有强氧条件下的水溶液中，有强氧化性。化性。硝酸盐的氧化性硝酸盐的氧化性问题：问题：在在KNO3溶液中，加入稀硫酸再加溶液中，加入稀硫酸再加入铜片有何现象？入铜片有何现象？NO3-的检验的检验步骤：步骤：硝酸盐（若是溶液要浓缩）硝酸盐（若是溶液要浓缩）加入浓硫酸、铜片加入浓硫酸、铜片加热加热现象与结论：现象与结论：若有红棕色气体，证明有若有红棕色气体，证明有N

12、O3-反应原理（方程式）：反应原理（方程式）：NaNO3+H2SO4 NaHSO4+HNO3微热微热Cu+HNO3(浓浓)4 Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O将将NO2和和O2混和气体同时通入水中混和气体同时通入水中NONOX X与与与与OO2 2、H H2 2OO反应的计算反应的计算反应的计算反应的计算4NO2 O2 2H2O 4HNO3 V(NO2):V(O2)=4:1 V(NO2):V(O2)4:1反应物的体积比反应物的体积比反应情况反应情况三、有关计算三、有关计算例：例：将将10mL充满充满NO2和和O2混和气体的试管倒扣在混和气体的试管倒扣在水槽中，反应结束后试管中剩余水槽中，

13、反应结束后试管中剩余2mL气体，则混合气体，则混合气体中气体中NO2和和O2的体积比是多少？的体积比是多少？16:9或或23:2将将NO和和O2混和气体同时通入水中混和气体同时通入水中4NO 3O2 2H2O 4HNO3V(NO):V(O2)=4:3 V(NO):V(O2)4:3反应物的体积比反应物的体积比反应情况反应情况例：例：将将10mL充满充满NO和和O2混和气体的试管倒扣在水混和气体的试管倒扣在水槽中，反应结束后试管中剩余槽中，反应结束后试管中剩余2mL气体，则混合气气体，则混合气体中体中NO和和O2的体积比是多少？的体积比是多少？16:19或或23:12将将NO、NO2和和O2混和气

14、体同时通入水中混和气体同时通入水中3NO2+H2O2HNO3+NO4NO 3O2 2H2O 4HNO3N:O=2:5时，可以完全溶于水时，可以完全溶于水例例将将NO和和NO2的的混混合合气气体体8 mL充充入入一一试试管管中中再再倒倒立立于于水水槽槽中中，然然后后通通入入氧氧气气3 mL，反反应应完完全全后后试试管管中中气气体体全全部部消消失失.则则原原混混合合气气体体中中NO和和NO2的的体体积积比比是是（）A1 1 B1 3 C2 1 D1 4B1将将1.92g铜铜粉粉与与一一定定量量的的硝硝酸酸反反应应，当当铜铜粉粉完完全全作作用用时时收收集集到到气气体体1.12 L（标标况况），则则所

15、所消消耗耗的的硝硝酸酸的的物物质质的量是的量是（）A0.12mol B0.11mol C0.09mol D0.08mol有关硝酸的守恒计算有关硝酸的守恒计算 N元素守恒：元素守恒：0.032+0.05=0.11mol第三节第三节 硝酸练习卷硝酸练习卷 T3N元素守恒：元素守恒：参加反应的硝酸参加反应的硝酸=起酸性作用硝酸起酸性作用硝酸+起氧化性作用的硝酸起氧化性作用的硝酸2、在在热热的的酸酸性性溶溶液液中中，0.025mol KNO3恰恰好好0.075mol FeCl2氧氧化化为为FeCl3，试试推推断断KNO3的还原产物是（的还原产物是（）A.N2O B.NO C.NO2 D.KNO2氧化还

16、原反应中氧化还原反应中电子守恒：电子守恒：得到电子总数得到电子总数=失去电子总数失去电子总数设：还原产物中设：还原产物中N元素化合价为元素化合价为x价价电子守恒：电子守恒：0.075(3-2)=0.025(5-x)x=2 还原产物为还原产物为NO第三节第三节 硝酸练习卷硝酸练习卷 T5、T10、T143、实实验验测测得得金金属属锌锌与与某某浓浓度度的的硝硝酸酸发发生生反反应应时时，消消耗耗锌锌与与硝硝酸酸的的物物质质的的量量之之比比为为2：5，据此事据此事实实推知硝酸的推知硝酸的还还原原产产物物为为（）A.N2O B.NO C.NH4NO3 D.N2N元素守恒：元素守恒：参加反应的硝酸参加反应

17、的硝酸=起酸性作用硝酸起酸性作用硝酸+起氧化性作用的硝酸起氧化性作用的硝酸电子守恒：电子守恒：得到电子总数得到电子总数=失去电子总数失去电子总数氨水的密度与氨水的密度与浓浓度的关系（氨水的度的关系（氨水的浓浓度越大，密度越小）度越大，密度越小）（1）将将30%与与10%的的两两种种氨氨水水等等体体积积混混合合后后，溶溶液液的的质质量分数（量分数（）A.大于大于20%B.小于小于20%C.等于等于20%D.无法确定无法确定（2）密密度度为为0.91g/cm3的的氨氨水水质质量量分分数数为为25%，该该氨氨水水用用等体等体积积的水稀的水稀释释后，所得溶液的后，所得溶液的质质量分数量分数为为（）A.

18、大于大于12.5%B.小于小于12.5%C.等于等于12.5%D.无法确定无法确定第三节第三节 硝酸练习卷硝酸练习卷 T7B金属金属+硝酸（或硝酸盐）硝酸（或硝酸盐）+非氧化的酸（用离子方程式求解）非氧化的酸（用离子方程式求解）（1 1）CuCu中中加加入入一一定定量量的的稀稀硝硝酸酸，充充分分反反应应后后，剩剩余余金金属属m m1 1g g，再再向向其其中中加加入入一一定定量量的的稀稀硫硫酸酸，充充分分反反应应后后剩剩余余金金属属m m2 2g g，则则m m1 1与与m m2 2之之间间的关系的关系为为（）A.A.m m1 1一定大于一定大于m m2 2 B.m B.m1 1可能等于可能等

19、于m m2 2C.mC.m1 1一定等于一定等于m m2 2 D.m D.m1 1可能大于可能大于m m2 2(2)(2)在在含含有有1mol 1mol HNOHNO3 3和和2 2 molHmolH2 2SOSO4 4的的混混合合稀稀溶溶液液中中，加加入入1.5molCu1.5molCu，加，加热热充分反充分反应应，产产生的气体在生的气体在标标准状况下的体准状况下的体积约为积约为（）A A5.6L B5.6L B11.2L C11.2L C22.4L D22.4L D44.8L44.8L（3 3）向向1L 1L 0.5mol/L0.5mol/L的的硫硫酸酸溶溶液液中中加加入入10.1g 10

20、.1g KNOKNO3 3固固体体和和12.8g12.8g铜铜，充分反充分反应应后，后，产产生的生的NONO气体（气体（STPSTP）的体）的体积为积为（）A.A.2.24L B.3.36L C.4.48L D.5.6L2.24L B.3.36L C.4.48L D.5.6L3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2OACA第三节第三节 硝酸练习卷硝酸练习卷 T16气体溶于水后溶液气体溶于水后溶液浓浓度的度的计计算算 例例1在在标标准准状状况况下下，在在三三个个干干燥燥、体体积积相相同同的的烧烧瓶瓶中中分分别别装入装入:a.干燥干燥纯净纯净的氨气，的氨气，b.含一半空气的含一半空气的HC

21、l，c.体体积积比比为为4:17的的NO2和和O2。然然后后分分别别做做喷喷泉泉实实验验，三三个个烧烧瓶瓶所所得得溶溶液液的的物物质质的的量量浓浓度之比度之比为为（）A.2:1:2 B.5:5:4 C.1:1:1 D.无法确定无法确定例例2在在标标准状况下，将准状况下，将700L的氨气通入到的氨气通入到1L的水中，所得氨水的密度的水中，所得氨水的密度为为0.88g/cm3，求此氨水的求此氨水的质质量分数和物量分数和物质质的量的量浓浓度。度。34.69%17.96mol/L硝酸的工业计算硝酸的工业计算某化肥厂用某化肥厂用NH3制取制取HNO3，再，再进进一步制取一步制取NH4NO3。已知由。已知由NH3制取制取HNO3的的产产率率为为88%，由，由NH3和和HNO3制取制取NH4NO3的的产产率率为为98%。若用。若用100吨吨NH3可制取可制取NH4NO3多少吨？多少吨？215.8 计算关系式：计算关系式：NH3+2O2 HNO3 H2O4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂催化剂2NO+O2 2NO23NO2+H2O 2HNO3+NO4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂催化剂4NO 3O2 2H2O 4HNO3