1、第二单元 生产生活中的含氮化合物硫、氮和可持续发展专题四四、硝酸的性质塑料染料化肥炸药制药硝酸的合成与第一次世界大战硝酸不仅是工农业生产的重要化工原料，而且也是制造炸药的重要战争物资。当初制造硝酸的方法是普通的硝石法，即用硝石与硫酸反应来制取硝酸。但是硝石的贮量有限，因此硝酸的产量受到限制。早在1913年之前，人们发现德国有发动世界大战的可能，便开始限制德国进口硝石。以为这样世界就太平无事了。但是1914年德国终于发动了第一次世界大战，而且一打就是四个多年头，给世界人民造成了极大的灾难。是什么力量在支持德国对硝酸的消耗呢？这就是化学，德国人早就对合成硝酸进行了研究。1901年，德国化学家哈柏用
2、锇催化剂使氢气和氮气合成了氨，产率达到百分之六。1913年德国的巴登苯胺纯碱公司建成了世界上第一个合成氨厂，日产氨气60 t，然后用氨催化氧化法就可以制成硝酸。于是，只要有空气，德国就可以制造炸药。哈柏（Fritz Haber）哈柏合成氨流程哈柏在解释工艺流程1、工业制硝酸工艺流程反应原理设备NO氧化成NO2热交换器硝酸的生成吸收塔氨的催化氧化转化器2NO+O2 =2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NH3+5O2 =4NO+6H2OPt(2006-08-12 20:44:31)人民网：某路段铝罐车铝罐车发生硝酸泄露事故，造成大量红棕色烟雾红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气刺鼻的气味味。抢
3、险人员运来纯碱纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染附近的农田。为什么在事故现场能闻到刺鼻的气味？问题探究纯HNO3是色、易,有气味2、物理性质能与水任意比互溶。纯HNO3的沸点是83,密度为1.5g/cm3，常用浓硝酸质量分数为69。挥发刺激性无的液体。质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。为什么可以用纯碱进行事故的处理？问题探究3、化学性质、具有酸的通性：(HNO3=H+NO3-)使指示剂变色与碱发生中和反应与金属氧化物反应与某些盐反应与金属反应2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O酸的通性
4、硝酸原因a、使指示剂变色（湿润石蕊试纸）b、与金属反应放出氢气c、与碱性氧化物反应d、与碱反应e、与某些盐反应稀：变红浓：先变红后褪色一般能反应，生成什么气体？生成盐和水生成盐和水生成新的盐和新的酸？思考：为什么久置的浓硝酸呈黄色？、硝酸的不稳定性：4HNO3 O2+2H2O+4NO2或光照硝酸应如何保存？一般而言，硝酸越浓，越不稳定。棕色细口试剂瓶中，避光、低温保存，不能用橡皮塞。浓HNO3、AgNO3、氯水、溴水等。常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些?回忆：Al、Fe等在冷的浓硫酸、浓硝酸中会发生什么现象？钝化实验现象：实验结论：实验操作：溶液中有气泡产生，具支试管中充满红棕色气体，小试管
5、中为无色气体。Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O硝酸的强氧化性：硝酸的强氧化性：实验现象：实验结论：实验操作：溶液中有气泡产生，具支试管、小试管中气体均为无色。3Cu8HNO3（稀）=3Cu(NO3)22NO4H2O硝酸的强氧化性：硝酸能与大部分金属（除硝酸能与大部分金属（除AuAu、PtPt外）反应外）反应:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2 2H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O硝酸能与许多非金属反应硝酸能与许多非金属反应:C4HNO3(浓)CO24NO22H2O硝酸能与许多还原性化合物反应硝酸能与许多还原性化合物反应:如如:SOS
6、O22、NaNa22SOSO33、KIKI、FeClFeCl22等。等。硝酸与金属反应的规律:（2）金属与硝酸反应时金属被氧化成相应的高价硝酸盐：浓HNO3的还原产物一般是NO2，稀HNO3还原产物一般是NO。（1）Fe、Al、等金属和稀HNO3能反应，但在冷的浓HNO3中钝化。（3）硝酸浓度越高，氧化性越强。4、用途：（1）重要的化工原料：制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。（2）重要的化学试剂：溶解难溶物、合成物质等。（3）浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1 3）叫做王水。金和铂不溶于硝酸，但可溶于王水（氧化性比硝酸更强）。可以溶解金、铂等难溶于其它酸的金属玻尔是丹麦物理学家。第二次世界大战期间
7、，德军即将占领丹麦，玻尔被迫要离开自己的祖国。他坚信以后一定能返回祖国，决定把心爱的诺贝尔奖章留下。为了不使奖章落入德军手中，他把奖章溶解在一种溶液中。战后，玻尔从溶液中提取出金,又重新铸成了奖章。玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢？这种溶液就是王水。王水的氧化性比硝酸还强，可以使金、铂溶解。这位伟大的科学家不仅用他的知识和智慧保住奖章，还用他那蔑视敌人、热爱祖国的精神，鼓舞着后人。社会上常有不法分子利用假黄金（铜、锌）来诈骗，试用已学知识来辨别黄金的真伪。问题解决：足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐酸，会出现什么情况?溶液中存在NO3，它遇到H+后，会继续氧化铜一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O问题深化：