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化學教案-硝酸-教學教案

    06-21 12:49:23    瀏覽次數: 323次    欄目:高一化學教案

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硝酸

物理性質:

1.    純硝酸是無色油狀液體, 開蓋時有煙霧, 揮發性酸.

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) 發煙硝酸.

 化學性質:

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.

  1. 與金屬反應:

[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、鈦等外的大多數金屬反應.

通常濃硝酸與金屬反應時生成NO2, 稀硝酸(<6mol/L)則生成NO.

鈍化反應: 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.

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產生(M活潑)

  1. 與非金屬反應: 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.

  1. 與有機物反應: 生成硝基化合物和硝酸酯.

1.      硝酸的制法: <?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

[設問] 生成硝酸的措施有哪些? 對比優缺點.(三種)

1.      實驗室制法: 微熱

NaNO3(s) + H2SO4(濃) == NaHSO4 + HNO3

[討論] 1. 反應溫度

2. 反應裝置:

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, 再將氨氣與過量空氣混合后通入裝有鉑、銠合金網的氧化爐中, 在800℃左右氨很快被氧化為NO. 該反應放熱可使鉑銠合金網(催化劑)保持赤熱狀態.

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O

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