《硝酸、硝酸盐》教案
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《硝酸、硝酸盐》教案
【基础知识】:
一、硝酸的物理性质:
1、纯硝酸为无色有刺激性气味的液体,低沸点(83℃),易挥发,在空气中呈白雾状。
2、98%HNO3称为“发烟硝酸”,69%HNO3称为浓HNO3。
3、浓HNO3一般呈黄色,是由于HNO3分解产生的NO2溶于硝酸中的缘故。
二、硝酸的化学性质:
1、强酸性:具有酸的通性。
2、不稳定性:4HNO3 4NO2 + H2O + O2
硝酸越浓越易分解,因此浓HNO3应存放在棕色试剂瓶中。
3、强氧化性:
本质:HNO3中的+5价N元素具有很强的得电子能力。
规律:①HNO3(浓) NO2 HNO3(稀) NO
②硝酸越浓,其氧化性就越强。
③还原剂一般被氧化成最高价态。
表现:①与[H]之前的金属反应不产生H2。
②溶解Cu、Ag等不活泼的金属(但不能溶解Pt、Au)。
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
③使Fe、Al钝化(只有HNO3,常温下)
④与C、S、P等非金属单质反应,
S + 6HNO3(浓) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
C + 4HNO3(浓) = CO2 + 4NO2 + 2H2O
2P + 10HNO3(浓) = 2H3PO4 + 10NO2 + 2H2O
⑤与其它还原剂的反应(如:H2S、FeS、SO2、Na2SO3、KI……)
⑥王水(浓HNO3与浓盐酸的物质的量比为1∶3)能溶解Au、Pt。
三、HNO3的制法:
1、实验室:
①反应原理:难挥发酸制挥发酸,利用浓H2SO4的难挥发性和HNO3的挥发性,在无水和加热的条件下,有利于HNO3逸出。
反应方程式:KNO3(固) + H2SO4(浓) KHSO4 + HNO3
②由于HNO3易分解,所以加热温度不能过高,只能生成KHSO4不能生成K2SO4。
③由于HNO3具有强氧化性,对橡校制品有强烈的腐蚀作用,所以不宜采用制Cl2的装置(可选用曲颈甑)
2、工业制法——氨的催化剂法:
①原料:NH3、水、空气
②原理:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO(循环使用)
③循环操作的意义:
提高了3NH3中N转化成HNO3的转化率,可以认为1mol NH3 1mol HNO3。
④尾气处理:
有害气体为NO、NO2,可用NaOH溶液吸收
NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
⑤硝酸的浓缩:
直接蒸馏稀HNO3得到的硝酸的最大浓度为69%,要想制得更浓HNO3,需加吸水剂后再蒸馏(常用浓H2SO4或Mg(NO3)2)。
50% HNO3 96% HNO3
四、硝酸盐:
1、离子晶体,多为色无,极易溶于水。
2、不稳定,加热时易分解放出氧气,所以在高温时是强氧化剂。
3、硝酸盐均是易爆物,应低温、避光保存,如AgNO3试剂应放在棕色瓶中。
五、氨氧化法制HNO3的转化关系。(重难点)
因 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO NO循环使用
则有关系:NH3 ~ NO ~ NO2 ~ HNO3
若生成NH4NO3,则有: