Главная План Азотная кислота. Презентация к уроку химии "азотная кислота" Схема получения азотной кислоты в промышленности

Азотная кислота. Презентация к уроку химии "азотная кислота" Схема получения азотной кислоты в промышленности

Урок химии в 9 классе. «Окислительные свойства азотной кислоты». Цель урока: Познакомиться с особыми свойствами азотной кислоты как окислителя. Задачи: обучающие: рассмотреть окислительные свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Уравнивать окислительно-восстановительные реакции с участием азотной кислоты методом электронного баланса; развивающие: продолжить развитие логического мышления, умений наблюдать, анализировать и сравнивать, находить причинно-следственные связи, делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету; воспитательные: формировать научное мировоззрение учащихся; научить слушать учителя и своих одноклассников, быть внимательным к себе и окружающим, вести беседу. Тип урока: изучение новой темы

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Окислительные свойства азотной кислоты Учитель химии 1 квалификационной категории МБОУСОШ №4 г. Советский ХМАО-Югра Казанцева А. Г.

Цель урока: Рассмотреть окислительные свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Уравнивать окислительно -восстановительные реакции с участием азотной кислоты методом электронного баланса.

Составьте уравнения реакций азотной кислоты: 1 вариант с оксидом меди (II), c гидроксидом натрия 2вариант гидроксидом цинка; силикатом натрия Актуализация знаний Рассмотрите реакции с точки зрения ТЭД.

Взаимопроверка 1 вариант 2 вариант 2HNO 3 + Zn(OH) 2 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O 2H + + 2NO 3 – + Zn(OH) 2 = Zn 2+ +2NO 3 – + + 2H 2 O 2H + + Zn(OH) 2 = Zn 2+ + 2H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = ↓ H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 2H + + 2NO 3 – + 2Na + + SiO 3 2 – = ↓ H 2 SiO 3 + + 2Na + + 2NO 3 – 2H + + SiO 3 2 – = ↓ H 2 SiO 3 2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3) 2 + H 2 O 2H + + 2NO 3 – + CuO = Cu 2+ + 2NO 3 – + H 2 O 2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O H + + NO 3 – + Na + + OH – = Na + + NO 3 – + H 2 O H + + OH – = H 2 O

Характерным свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Азотная кислота-один из энергичнейших окислителей. Многие неметаллы легко окисляются ею, превращаясь в соответствующие кислоты. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается при этом до NO 2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO.

HNO 3 + С → С O 2 + H 2 O + NO 2 N +5 + 1e → N +4 1 С 0 – 4 e → С + 4 4 HNO 3 + P → H 3 PO 4 + NO 2 + H 2 O N +5 + 1e → N +4 P 0 – 5e → P +5 5 Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса. HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления C – восстановитель, процесс окисления HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления Посмотрим опыт 1 Взаимодействие азотной кислоты с углеродом Посмотрим опыт 2 Взаимодействие азотной кислоты с фосфором Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса. 4 4 1 4 2 4 1 5 5 1 5 5

Азотная кислота взаимодействует почти со всеми металлами, в том числе стоящими в ряду активности после Н. Глубина восстановления азота в таких реакциях зависит от концентрации кислоты, от активности металла, от температуры. Понижение температуры способствует более глубокому восстановлению азота. Водород в реакциях кислоты с металлами не выделяется потому, что азотная кислота проявляет свои окислительные свойства не за счет Н + , а за счет N +5 . Концентрированная холодная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются

Активные металлы Li Na ……. Zn Металлы средней активности Cr ……….. Sn Металлы малоактивные и неактивные Pb …........... Ag Благородные металлы Au Pt Os Ir Конц HNO 3 Раз HNO 3 очень раз HNO 3 Конц HNO 3 Раз HNO 3 очень Раз HNO 3 Конц HNO 3 Раз HNO 3 Раств. только в царской водке-смеси 3об. HCl B 1 об. HNO 3 NO NO 2 N 2 O или N 2 , NO 2 NH3 NH 4 NO 3 Не реагируют NO 2 , NO,N 2 ONH 3 NO 2 , NO, N 2 O, NH 3 NO 2 NO концентрированная HNO3 >60% разбавленная HNO 3 = 30-60% очень разбавленная HNO 3

1) HN +5 O 3 (конц.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O 2 2 N +5 + 1e → N +4 Cu 0 – 2e → Cu +2 2) HN +5 O 3 (разб.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +2 O + H 2 O 3 3 4 2 8 N +5 + 3e → N +2 Cu 0 – 2e → Cu +2 окислитель (процесс восстановления) Восстановитель (процесс окисления) 4 Посмотрим опыт 3 «Взаимодействие азотной кислоты с некоторыми металлами» Запишем уравнения этих реакций. 1 2 2 2 1 3 2 6 2 3 окислитель (процесс восстановления) востановитель (процесс окисления)

1) HN +5 O 3 (конц.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O 2 2 N +5 + 1e → N +4 2) HN +5 O 3 (разб.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3) 2 + N -3 H 3 + H 2 O 4 4 3 9 N +5 + 3e → N +2 окислитель (процесс восстановления) восстановитель (процесс окисления) 4 окислитель (процесс восстановления) восстановитель (процесс окисления) Zn 0 – 2e → Zn +2 1 2 2 2 1 Zn 0 – 2e → Zn +2 3 2 6 2 3

Азотная кислота окисляет многие органические вещества. При попадании ее на кожу на ней появляются ожоги, а в легком случае - желтые пятна. Поэтому не следует допускать попадания кислоты на кожу или одежду, так как ткани тоже разрушаются под ее действием. Вдыхание паров азотной кислоты приводит к отравлению.

Закрепление изученного материала Взаимодействие азотной кислоты с металлами Работа с тренажером

Домашнее задание § 19 (с. 54-56), упр. 4,5,7 (с. 59). Составить и уравнять при помощи электронного баланса 3 реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами

Молодцы! Спасибо за работу

Литература: Химия 9 класс, Рудзитис Г.Е, Фельдман Ф.Г, изд. Просвещение 20012 г Окислительно – восстановительные реакции. Хомченко Г. П, Севастьянова К.И изд. Просвещение 2012 г А.Г. Кульман. Общая химия, Москва-1989. Интернет ресурсы: http://school-collection.edu.ru http://fcior.edu.ru

«Жирные кислоты» - Просвет сосуда. TxA2. Физическое воздействие, Тромбин, TNFa, АФК, IL-1b. Арахидоновая кислота и другие полиеновые жирные кислоты как сигнальные молекулы. 3. 1. Липидомика и липидология. 5o. Построение системы. D 6 -десатурация. Ферменты, белки. n-6. С.Д. Варфоломеев, А.Т. Мевх, П.В. Вржещ и др.

«Азотная кислота» - 2. Взаимодействие азотной кислоты с металлами. 2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O. Азотная кислота по: Азотная кислота (HNO3) Классификация. N20. Составьте уравнения реакций азотной кислоты: Валентность азота. Взаимодействие азотной кислоты с металлами. Рассмотрите превращения в свете ОВР. 1. Контактное окисление аммиака до оксида азота (II):

«Угольная кислота и её соли» - Правильные ответы: 1 вариант – 1, 2, 3, 4, 8, 10 2 вариант – 3, 5, 6, 7, 9, 10. Ввести в схему. О каком явлении идет речь? Очень ядовит Не горит и не поддерживает горения Используется в металлургии при выплавке чугуна Образуется при полном сгорании топлива В нем горит магний Типичный кислотный оксид.

«Производство серной кислоты» - Печь для обжига в «кипящем слое». Очистка от крупной пыли. Серная кислота сверху, оксид серы (VI) снизу. II стадия. H2SO4. I стадия: Обжиг пирита. 1. Горения 2. Экзотермическая 3. Гетерогенная 4. Некаталитическая 5. Необратимая 6. Окислительно-восстановительная. МОУ Навлинская СОШ №1 Учитель химии Кожемяко Г.С.

«Угольная кислота» - 14. t. 6. 7. 2NaOH. 11. Угольной кислоте соответствуют: 16. 8.

«Серная кислота урок» - Отрицательное воздействие на среду". Как можно распознать серную кислоту? Каковы физические свойства серной кислоты? Какие степени окисления характерны для атома серы? Цель урока: Какие индикаторы позволяют обнаружить кислоты? Девиз урока: Применение серной кислоты. Кислотный дождь. С какими металлами взаимодействует концентрированная серная кислота?

Слайд 2

Слайд 3

Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения:

Слайд 4

HNO3 как сильная одноосновная кислота взаимодействует: а) с основными и амфотерными оксидами: б) с основаниями: в) вытесняет слабые кислоты из их солей:

Слайд 5

Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +4 до −3. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты. Как кислота-окислитель, HNO3 взаимодействует: а) с металлами, стоящими в ряду б) с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода

Слайд 6

Азотная кислота окисляет неметаллы, при этом азот обычно восстанавливается до NO или NO2:

Слайд 7

С Ag и Ptазотная кислота, даже концентрированная не взаимодействует. Fe, Al, Crхолодной концентрированной азотной кислотой пассивируются. (Fe) (Al) (Na)

Слайд 8

Нитраты

Азотная кислота является сильной кислотой. Её соли - нитраты - получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитрат-ион в воде не гидролизуется. Соли азотной кислоты при нагревании необратимо разлагаются, причём состав продуктов разложения определяется катионом: а) нитраты металлов, стоящих в ряду напряжений левее магния: б) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений между магнием и медью: в) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений правее ртути: г) нитрат аммония:

Слайд 9

Нитрат калия- бесцветные кристаллы Значительно менее гигроскопична по сравнению с натриевой, поэтому широко применяется в пиротехнике как окислитель. При нагревании выше 334,5ºС плавится, выше этой температуры разлагается с выделением кислорода. Нитрат натрия- применяется как удобрение; в стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей.

Слайд 10

Нитрат аммония- Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение.

Слайд 11

Нитраты в водных растворах практически не проявляют окислительных свойств, но при высокой температуре в твердом состоянии являются сильными окислителями, например, при сплавлении твердых веществ: Цинк и алюминий в щелочном растворе восстанавливают нитраты до NH3:

Слайд 12

Применение азотной кислоты

Слайд 13

Слайд 14

Производство азотной кислоты

Сырье: аммиак, воздух. Вспомогательные материалы: катализаторы (платинородиевые сетки), вода, концентрированная серная кислота. Особенности технологического процесса: Производство непрерывное. Температура поддерживается за счет выделяемой теплоты. Смесь, содержащую NO, охлаждают в котле-утилизаторе. NO2 в поглотительной башне по принципу противотока смешивается с водой (массовая доля 60 %). Концентрированную азотную кислоту получают при добавлении концентрированной серной кислоты.

Слайд 15

Получение азотной кислоты в промышленности

1) Окисление аммиака на платиновом катализаторе до NO 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Условия: катализатор – Pt, t = 500˚С) 2) Окисление кислородом воздуха NO до NO2 2NO + O2 → 2NO2 3) Адсорбция (поглощение) NO2 водой в присутствии избытка кислорода 4NO2 + О2 + 2H2O ↔ 4HNO3 или 3NO2 + H2O ↔ 2HNO3+NO (без избытка кислорода)

Слайд 16

Посмотреть все слайды

1 слайд

Азотная кислота 1. Состав. Строение. Физические свойства 2. Классификация 3. Получение азотной кислоты 4. Химические свойства 5. Применение Тест Соли азотной кислоты

2 слайд

HNO3 Состав. Строение. Свойства. H O N O O - - степень окисления азота валентность азота +5 IV химическая связь ковалентная полярная Азотная кислота – бесцветная гигроскопичная жидкость, c резким запахом, «дымит» на воздухе, неограниченно растворимая в воде. tкип. = 83ºC.. При хранении на свету разлагается на оксид азота (IV), кислород и воду, приобретая желтоватый цвет: 4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O Азотная кислота ядовита.

3 слайд

4 слайд

5 слайд

Азотная кислота (HNO3) Классификация наличию кислорода: основности: растворимости в воде: летучести: степени электролитической диссоциации: кислородсодержащая одноосновная растворимая летучая сильная Азотная кислота по:

6 слайд

Получение азотной кислоты в промышленности NH3 NO NO2 HNO3 4NH3+ 5O2 = 4NO + 6H2O 2NO+O2 = 2NO2 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3 1. Контактное окисление аммиака до оксида азота (II): 2. Окисление оксида азота (II) в оксид азота (IV): 3. Адсорбция (поглощение) оксида азота (IV) водой при избытке кислорода

7 слайд

В лаборатории азотную кислоту получают действием концентрированной серной кислоты на нитраты при слабом нагревании. Составьте уравнение реакции получения азотной кислоты. NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3

8 слайд

Химические свойства азотной кислоты 1. Типичные свойства кислот 2. Взаимодействие азотной кислоты с металлами 3. Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами

9 слайд

Химические свойства азотной кислоты Азотная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Перечислите свойства характерные для кислот. Кислоты взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами, с основаниями, амфотерными гидроксидами, с солями. Составьте уравнения реакций азотной кислоты: 1 3 2 с оксидом меди (II), оксидом алюминия; c гидроксидом натрия, гидроксидом цинка; c карбонатом аммония, силикатом натрия. Рассмотрите реакции с т. зр. ТЭД. Дайте названия полученным веществам. Определите тип реакции. 3

10 слайд

2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O 1 2H+ + 2NO3– + CuO = Cu2+ + 2NO3– + H2O 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O 6H+ + 6NO3– + Al2O3 = 2Al3+ + 6NO3– + 3H2O 6H+ + Al2O3 = 2Al3+ + 3H2O HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O H+ + NO3– + Na+ + OH– = Na+ + NO3– + H2O H+ + OH– = H2O 2 2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O 2H+ + 2NO3– + Zn(OH)2 = Zn2+ +2NO3– + 2H2O 2H+ + Zn(OH)2 = Zn2+ + 2H2O

11 слайд

3 2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + CO2 + H2O 2H+ + 2NO3– + 2NH4+ + CO22– = 2NH4+ +2NO3– + CO2 + H2O 2H+ + CO22– = CO2 + H2O 2HNO3 + Na2SiO3 = ↓H2SiO3 + 2NaNO3 2H+ + 2NO3– + 2Na+ + SiO32– = ↓H2SiO3 + 2Na+ + 2NO3– 2H+ + SiO32– = ↓H2SiO3 Активные кислоты вытесняют слабые летучие или нерастворимые кислоты из растворов солей.

12 слайд

Взаимодействие азотной кислоты с металлами Как реагируют металлы с растворами кислот? Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, стоящие после водорода из кислот его не вытесняют, т.е. не взаимодействуют с кислотами, не растворяются в них. Особенности взаимодействия азотной кислоты с металлами: 1. Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты водород. Выделяются разнообразные соединения азота: N+4O2, N+2O, N2+1O, N20, N–3H3 (NH4NO3) 2. С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду активности. 3. Азотная кислота не взаимодействует с Au, Pt 4. Концентрированная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются. опыт опыт опыт N–3H4+ N20 N2+1O N+2O N+4O2 концентрация кислоты активность металлов

13 слайд

14 слайд

Составьте уравнение реакции взаимодействия концентрированной азотной кислоты с ртутью. Рассмотрите реакцию с т. зр. ОВР. 4HN+5O3 + Hg0 = Hg+2(NO3)2 + 2N+4O2 + 2H2O N+5 + 1e → N+4 1 2 Hg0 – 2e → Hg+2 2 1 HNO3 (за счет N+5) – окислитель, процесс восстановления; Hg0– восстановитель, процесс окисления.

15 слайд

Допишите схемы реакций: Рассмотрите превращения в свете ОВР 1) HNO3(конц.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O 2) HNO3(разб.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O 1) HN+5O3(конц.) + Cu0 = Cu+2(NO3)2 + N+4O2 + H2O 2 2 N+5 + 1e → N+4 1 2 Cu0 – 2e → Cu+2 2 1 2) HN+5O3(конц.) + Cu0 = Cu+2(NO3)2 + N+2O + H2O 3 3 4 2 8 N+5 + 3e → N+2 3 2 Cu0 – 2e → Cu+2 2 3 восстановление окисление восстановитель окислитель 4 восстановление окисление окислитель восстановитель

16 слайд

17 слайд

Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами Окисляет неметаллы до соответствующих кислот. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается до NO2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO. HNO3 + С → СO2 + H2O + NO2 N+5 + 1e → N+4 1 4 С0 – 4e → С+4 4 1 4 4 2 HNO3 + P → H3PO4 + NO2 + H2O N+5 + 1e → N+4 1 5 P0 – 5e → P+5 5 1 5 2 5 HNO3 + P + H2O → H3PO4 + NO N+5 + 3e → N+2 3 5 P0 – 5e → P+5 5 3 3 5 3 5 Азотная кислота как сильный окислитель Расставьте в схемах коэффициенты методом электронного баланса. HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления C – восстановитель, процесс окисления HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления опыт опыт

18 слайд

19 слайд

20 слайд

Применение азотной кислоты 1 5 4 6 2 3 Производство азотных и комплексных удобрений. Производство взрывчатых веществ Производство красителей Производство лекарств Производство пленок, нитролаков, нитроэмалей Производство искусственных волокон 7 Как компонент нитрующей смеси, для траления металлов в металлургии

21 слайд

Соли азотной кислоты Как называются соли азотной кислоты? нитраты Нитраты K, Na, NH4+ называют селитрами Составьте формулы перечисленных солей. KNO3 NaNO3 NH4NO3 Нитраты – белые кристаллические вещества. Сильные электролиты, в растворах полностью диссоциируют на ионы. Вступают в реакции обмена. Каким способом можно определить нитрат-ион в растворе? К соли (содержащей нитрат-ион) добавляют серную кислоту и медь. Смесь слегка подогревают. Выделение бурого газа (NO2) указывает на наличие нитрат-иона.

23 слайд

Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение. Нитрат аммония

24 слайд

При нагревании нитраты разлагаются тем полнее, чем правее в электрохимическом ряду напряжений стоит металл, образующий соль. Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Sn Pb Cu Ag Hg Au нитрит + О2 оксид металла + NO2 + O2 Ме + NO2 + O2 Составьте уравнения реакций разложения нитрата натрия, нитрата свинца, нитрата серебра. 2NaNO3 = 2NaNO2 + O2 2Pb(NO3)2= 2PbO + 4NO2 + O2 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2

25 слайд

1. Степень окисления азота в азотной кислоте равна: А) +5; Б) +4; В) -3. А 2. При взаимодействии с какими веществами азотная кислота проявляет особые свойства, отличающие её от других кислот: А) основными оксидами; Б) металлами; В) основаниями. Б 3. В окислительно-восстановительной реакции азотная кислота может участвовать в качестве: А) окислителя; Б) восстановителя; В) окислителя и восстановителя. А 4. Какое из данных соединений азота называют чилийской селитрой: А) нитрат калия; Б) нитрат кальция; В) нитрат натрия; В 5. Запишите уравнение взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой. Коэффициент перед формулой кислоты равен: А) 2; Б) 4; В) 1. Б 6. Какое из перечисленных веществ не реагирует с разбавленной азотной кислотой: А) медь; Б) гидроксид натрия; В) бромид натрия. В 7. Азотную кислоту получают в три стадии, окисляя атом азота по следующей схеме: А) N–3 →N+2 →N+4 → N+5 Б) N–3 →N0 →N+4 → N+5 В) N0 →N+2 →N+4 → N+5 А

Азотная кислота и её соли

Подготовила учитель химии КОУ ВО «ЦЛПДО» Саврасова М.И.

Вспомните!

Какие степени окисления проявляет азот в своих оксидах?
Какие окислы азота вы знаете?
Расскажите о N2O, NO, NO2?
Какое из этих соединений азота наиболее важное с точки зрения хозяйственного производственного значения?