硝酸酸雨及防治

第3课时硝酸酸雨及防治1能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物质间的相互转化，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2认识二氧化硫、氮氧化物为大气污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治，增强环保意识和社会责任感。核心素养发展目标一、硝酸随堂演练知识落实课时对点练二、酸雨及防治内容索引1硝酸的物理性质硝酸是色、挥发、有气味的液体。2硝酸的化学性质1酸的通性写出下列反应的离子方程式：①硝酸和氢氧化钠反应：_________________。②硝酸和氧化钠反应：_________________________。③硝酸和碳酸钙反应：_________________________________。一、硝酸无易刺激性H＋＋OH－===H2O2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O2不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为__________________________________。长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在试剂瓶中，并放在处。＋O2↑＋2H2ONO2棕色阴凉实验操作

两支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸实验现象浓硝酸反应比较

，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液逐渐变

；稀硝酸反应比较

，铜丝逐渐溶解，产生

气体，溶液逐渐变_____实验结论硝酸无论浓、稀都有

，而且浓度越大，氧化性____3强氧化性①和金属Cu反应的实验探究剧烈深蓝色缓慢无色蓝色强氧化性越强写出上述反应的化学方程式：________________________________________。__________________________________________。②与Fe、Al反应常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而，保护内部金属不再与酸反应，所以可以用制容器或__制容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。③与非金属反应写出碳与浓硝酸在加热时反应的化学方程式：_______________________________________。Cu＋4HNO3浓===CuNO32＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3稀===3CuNO32＋2NO↑＋4H2O钝化铁铝＋4NO2↑＋2H2O3工业制备原理写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应①_________________________，N2发生反应。②___________________________，NH3发生反应。③_________________，NO发生反应。④_________________________，NO2既发生反应，又发生反应。还原氧化氧化氧化还原2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO4应用硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料和硝酸盐等，在实验室里是一种重要的化学试剂。1硝酸和活泼金属反应生成氢气和相应的硝酸盐2硝酸的浓度越大，其氧化性越强3稀硝酸可溶解FeOH2生成FeNO32和水4碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性5过量的铜和一定量浓硝酸反应，生成气体只有二氧化氮6常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应7王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，能溶解金和铂8实验室可以用铜和稀硝酸制备少量的NO气体9浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应判断正误×√××××√√×1硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。2硝酸能与大多数金属金、铂等除外反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。3热的浓硝酸可将非金属单质碳、硫、磷等氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。4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SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、等均能被硝酸氧化。归纳总结1将铁粉溶于稀硝酸，铁元素的存在形式可能为①________、②________、③__________________。深度思考FeNO33FeNO32FeNO33和FeNO322某研究小组为了探究硝酸的性质，进行如下实验操作。1从试剂柜中取一瓶浓硝酸，发现其保存在__色试剂瓶中，取少量浓硝酸于试管中，发现其溶液呈“黄色”，其原因是_________________________________________________________________________________________________用化学方程式和适当文字描述。该研究小组尝试将显“黄色”的浓硝酸恢复到原本的无色。下列措施合理的是__填字母。a向浓硝酸中加水 b向浓硝酸中通入适量空气c加热浓硝酸 固体棕浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，NO2溶于浓HNO3使溶液呈黄色b2向浓硝酸中加入稍过量铜片，该小组同学发现，生成的气体开始呈红棕色后逐渐变浅，最终气体变为无色，试写出上述反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________，在上述反应中，硝酸体现的性质为________________。3当实验完毕，该小组同学向试管中滴入少量稀H2SO4，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，试写出上述反应的离子方程式：_________________________________________。Cu＋4HNO3浓===CuNO32＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3稀===3CuNO32＋2NO↑＋4H2O强氧化性和酸性3Cu＋8H＋＋4该小组同学向浓硝酸中加入少量碳粉，无明显现象，缓慢加热，发现碳粉逐渐溶解，产生红棕色气体，试写出上述反应的化学方程式：_______________________________________，在该反应中硝酸体现的性质为_________。强氧化性3将192g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体112L标准状况下。则所消耗硝酸的物质的量是________。011mol返回二、酸雨及防治1酸雨的概念正常雨水的pH约为56，这是因为雨水中溶解了的缘故。pH＜56的降水称为酸雨。2酸雨的形成1大气中的、________及它们在大气中发生反应后的生成物溶于____而形成酸雨。2酸雨的形成过程二氧化碳二氧化硫氮氧化物雨水Ⅰ写出硫酸型酸雨的形成过程中转化的化学方程式：①SO2→SO3：____________________。②SO2→H2SO3：__________________。③SO3→H2SO4：___________________。④H2SO3→H2SO4：______________________。Ⅱ写出硝酸型酸雨形成过程中转化的化学方程式：①NO→NO2：_________________。②NO2→HNO3：_________________________。SO3＋H2O===H2SO42H2SO3＋O2===2H2SO42NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO3酸雨的危害及防治1酸雨的危害 ①直接农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊。②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的。③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。2酸雨的防治①消除，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。②对的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。③健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。损伤酸化腐蚀污染源酸性物质1酸雨是指pH小于7的降雨2化石燃料燃烧产生大量CO2，是形成酸雨的主要原因3氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨4防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NO的排放判断正误××√√11现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：深度思考测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55分析数据，回答下列问题：①雨水样品的pH变化的原因是____________________________________________用化学方程式表示。②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变___，原因是____________________________________________________________用化学方程式表示。小Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl解析雨水和自来水混合，应考虑SO2与Cl2或H2SO3与HClO的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。2下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是__填字母。①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A①②③ B②③④⑤C①③⑤ D①③④⑤C解析减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源如煤的气化和液化，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源如氢能、核能等，都是有力措施，因此①③⑤正确。2的烟气，以减少其对环境造成的污染。试回答下列问题：1二氧化硫吸收塔中发生反应的离子方程式为________________________2氨吸收塔中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________3上述流程中，可以循环利用的物质为__23cNH42SO3解析由流程图可知，NH42SO3可循环使用。c返回12019·浏阳高一检测下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是A使石蕊溶液变红气体，生成CuNO322气体，生成NaNO32√1235随堂演练知识落实4解析A、C项反应中HNO3均表现出酸性；在B、D项反应中HNO3中氮元素的化合价均降低，表现出氧化性，并且在B项中又有CuNO32和水生成，说明此反应中HNO3还表现出酸性。6722019·江苏宿迁高一期末下列有关浓硝酸的说法不正确的是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12354√67解析浓硝酸的氧化性很强，它跟金属发生反应，一般不生成氢气而生成二氧化氮，所以实验室中不能用浓硝酸与金属锌反应制备氢气，A项错误；在常温下铁、铝遇浓硝酸会被氧化，在表面产生一层致密的氧化物薄膜，对内层的金属起到了保护作用，B项正确；12354浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生，D项正确。6732019·河南漯河高一检测为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验实验过程中活塞2为打开状态，下列说法中不正确的是A关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO√123546712354解析关闭活塞1，将无法加液体到液面a，A错误；加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率，B正确；关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，C正确；想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色的NO2，D正确。6742020·绍兴高一期中05mol铜和含10molHNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为A02mol B05molC小于05mol D大于05mol√123546752019·山西长治二中期末下列有关环境污染的说法中正确的是A二氧化碳能引起温室效应，是一种大气污染物B显酸性的雨水称为酸雨C燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量D含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染12354√6762019·石家庄二中高一月考空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是A推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染B实施绿化工程，防止扬尘污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量12354√解析A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中的SO2、NO含量增加。6772019·山东淄博月考氮的氧化物是大气污染的主要污染物之一，对人类危害很大，每天行驶的汽车尾气中就含有大量的氮氧化物。回答下列问题：1写出汽车尾气中产生NO的化学方程式：________________。12354672NO2易溶于水。标准状况下将体积为VmL的试管充满NO2后倒扣在水中，如图所示。①NO2溶于水的化学方程式是__________________________。123543NO2＋H2O===2HNO3＋NO解析NO2溶于水生成HNO3和NO，反应的化学方程式是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；67②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，标准状况下通入氧气的体积为______。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为____________。1235467③为了消除NO2的污染，可将它与氨在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是_____________________________。12354返回67课时对点练123456789题组一硝酸的性质及实验探究12020·青岛高一月考下列关于硝酸的叙述正确的是2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物B硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气2D硝酸与木炭的反应既表现出氧化性又表现出酸性√A组基础对点练123456789解析NO2溶于水生成硝酸，同时还生成了NO，所以NO2不是酸性氧化物，A项错误；硝酸可与活泼金属反应生成盐、水和氮氧化合物，得不到氢气，B项错误；浓硝酸显黄色是因为浓硝酸分解生成的NO2溶解在浓硝酸中，C项正确；硝酸与木炭反应，生成物中没有硝酸盐，硝酸只表现出氧化性，D项错误。22019·山东济宁第一中学检测某实验过程如图所示，③试管中的现象是A无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色123456789√32020·长沙高一检测以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是A1mol浓硝酸被还原转移2mol电子B铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈C铜与浓、稀硝酸反应都不需要加热D生成等量的硝酸铜，消耗浓硝酸的量多√123456789123456789解析1mol浓HNO3被还原生成1molNO2，转移1mol电子，A项错误；浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈，B项正确；Cu与浓、稀HNO3反应都不需要加热，C项正确；浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，根据得失电子守恒可判断生成等量的CuNO32，消耗浓HNO3的量多，D项正确。42019·怀安高一检测往两支分别装有浅绿色的FeNO32和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是A前者基本没有改变，后者变棕黄色B前者变棕黄色，后者也变棕黄色C前者变棕黄色，后者基本没有改变D前者、后者都基本没有改变123456789√题组二硝酸与金属反应的简单计算52020·福建平和县第一中学检测下列有关足量铜与一定量浓硝酸反应的说法中错误的是3是氧化剂，NO2和NO为还原产物B在标准状况下，每生成224L混合气体NO2、NO，则被还原的硝酸为1molC硝酸在反应中既表现了强氧化性，又表现了酸性D参加反应的硝酸中，被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比一定是1∶1√123456789解析足量铜和一定量浓HNO3反应，首先发生Cu＋4HNO3浓===CuNO32＋2NO2↑＋2H2O，当硝酸变稀，发生3Cu＋8HNO3稀===3CuNO32＋2NO↑＋4H2O，在上述反应中，HNO3既表现氧化性，又表现酸性，NO2和NO为还原产物，据质量守恒，在标准状况下，每生成224L混合气体NO2、NO，被还原的N原子为1mol，则被还原的HNO3为1mol，故A、B、C项正确，在铜和浓硝酸的反应中，被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比为1∶1，但在和稀硝酸的反应中，被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为1∶3，故D错误。1234567891234567896将01mol铜与40mL10mol·L－1HNO3充分反应后，溶液中含amolH＋。由此可知A生成的气体在标准状况下的体积为448LB生成的气体在标准状况下的体积为149LC被还原的硝酸的物质的量为02－amol√解析根据题意知剩余HNO3为amol，CuNO32的物质的量为01mol，被还原的HNO3为004×10mol－amol－01×2mol＝02－amol，生成的NO为02－amol。题组三酸雨及防治7在碳、氮、硫的氧化物中，许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法，不正确的是A开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生＜7，我们把pH＜7的雨水称之为酸雨C氮与硫的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病D“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系123456789√解析正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为56，pH小于56的雨水才叫酸雨。1234567898中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。下列环境问题与产生的主要原因不相符的是①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的A只有①② B只有②③ C全部 D只有②√解析“酸雨”主要是由空气中SO2或NO的浓度增大引起的。9下表是部分城市某日空气质量日报：1234567891由上表可知，空气质量日报中涉及的污染物主要是__________和可吸入颗粒物PM10。SO2、NO2解析分析图表中的物质和数据可知涉及的污染物主要是SO2、NO2和可吸入颗粒物PM10。城市污染指数首要污染物空气质量等级SO2NO2PM10A982367SO2ⅡB472935SO2ⅠC6280113PM10ⅢD527659NO2Ⅰ2SO2的排放是造成酸雨的主要因素。形成酸雨的原因之一可简单表示如下：123456789请回答下列问题：①酸雨的pH__填“＞”“＜”或“＝”56。②反应b的化学方程式为____________________。解析酸雨的pH＜56。＜③在一段时间内连续不断测定溶液D的pH，发现pH变小，表示该变化的化学方程式是______________________。1234567892H2SO3＋O2===2H2SO4解析亚硫酸能够被空气中的氧气氧化生成硫酸，弱酸转化为强酸，pH变小。123456789④若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，写出该反应的离子方程式：________________________。12020·四川雅安中学高一下月考酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下：下列有关说法不正确的是A所涉及的变化均为氧化还原反应B光照是酸雨形成的必要条件之一C污染指数越高形成酸雨的速率越快D优化能源结构能有效遏制酸雨污染√B组综合强化练123456解析SO2变为激发态，没有化合价变化，并未发生氧化还原反应，故A不正确；123456结合图中信息知产生激发态SO2和·OH自由基需要光照条件，故B正确；途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，故C正确；使用化石燃料将产生SO2进而产生酸雨，如果对化石燃料优化处理能有效遏制酸雨污染，故D正确。

①②③22017·北京，12下述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123456A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了反应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D③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√

①②③123456由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确；根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故C正确；红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。32019·山西大同一中期末将Mg、Cu组成的mg混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到0896L标准状况NO气体，向反应后的溶液中加入60mL2mol·L－1的NaOH溶液时，金属离子恰好沉淀完全，则形成的沉淀的质量为Am＋228g Bm＋204gCm＋332gDm＋434g123456√42019·安徽蚌埠二中检测汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物的叙述正确的是2起催化作用 起催化作用2只起氧化作用 2性质相同√123456解析由①式和②③式叠加，反应的总方程式为2O2===O3＋O，因此NO2为催化剂，由反应知NO为中间产物不起催化作用，NO2在反应①中化合价既升高又降低，故NO2在①的反应过程中既起氧化作用，又起还原作用，故A项正确，B、C项错误；O2和O3的性质是不同的，D项错误。123456123456请回答下列问题。1检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为______，产生该气体的化学方程式是________________________________________。红棕色4NO2↑＋CO2↑＋2H2O123456解析装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈烧瓶中气体的颜色为红棕色。1234562装置C中盛有足量BaOH2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为______写化学式。其中的BaOH2溶液____填“能”或“不能”用CaOH2溶液代替，理由是___________________________________________________。BaCO3不能的浓度较低，不能形成CaCO3沉淀CaOH2溶液中CaOH2123456解析将NO2、CO2通入BaOH2溶液中分别生成BaNO32和BaCO3，由于BaOH2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。BaOH2溶液不能用CaOH2溶液代替，因为CaOH2微溶于水，CaOH2溶液中CaOH2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。1234563装置B的作用是______。防倒吸解析装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。1234564装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。①下列对该气体的检验方法合理的是___填字母。A敞口观察集气瓶内气体的颜色变化B将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红C将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃AC123456解析NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2，A正确；NO和O2均不具有酸性，B错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。12345