硝酸 ●梳理导引 1．硝酸的物理性质 纯净硝酸是________色、________挥发，有______气味的液体，密度比水大。能以________溶于水。常用浓硝酸的质量分数大约是________。98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸”。浓硝酸为挥发性酸，打开瓶盖露置于空气中，瓶口上方观察到白雾。 2．硝酸的化学性质 硝酸溶于水发生完全电离：HNO3===H＋＋NO-，常用浓硝酸中，硝酸也是以离子形成存在于水溶液中，除具有酸的通性外还有它本身的特性。 (1)不稳定性 硝酸见光、受热易分解，其分解的方程式为： _______...
●梳理导引 1．硝酸的物理性质 纯净硝酸是________色、________挥发，有______气味的液体，密度比水大。能以________溶于水。常用浓硝酸的质量分数大约是________。98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸”。浓硝酸为挥发性酸，打开瓶盖露置于空气中，瓶口上方观察到白雾。 2．硝酸的化学性质 硝酸溶于水发生完全电离：HNO3===H＋＋NO-，常用浓硝酸中，硝酸也是以离子形成存在于水溶液中，除具有酸的通性外还有它本身的特性。 (1)不稳定性 硝酸见光、受热易分解，其分解的方程式为： ___________________________。 常用浓硝酸略带黄色，是因为少部分硝酸分解而产生的NO2气体溶解在硝酸中的缘故。所以HNO3应盛放在________瓶里且密封贮放在__________________的地方。 (2)强氧化性 硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硫酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。 ①与金属的反应 A．硝酸能氧化除________之外的绝大多数金属。 写出铜跟浓、稀硝酸反应的化学方程式：__________；____________。 上述两反应均可用离子方程式
示为：__________________________；________________。 B．与铝、铁的反应 在常温下，浓硝酸使铝、铁产生________现象，即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故。 在加热条件下，铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：__________________________________________； 过量的铁在稀硝酸中发生反应为： ________________________________________________________________________ ②与非金属的反应 浓硝酸也能与碳、硫、磷等非金属单质反应。特点是由于＋5价氮元素得电子，被还原为低价态氮的化合物。而且随着条件的变化产物也不同。 红热的木炭与浓硝酸的反应的方程式： ______________________________。 注：HNO3滴入石蕊试液中的现象为先变红后褪色，微热时褪色速度加快。变红是因为HNO3为一种强酸，褪色是由于浓HNO3具有强氧化性，将有色物质氧化为无色。稀HNO3则只能使石蕊试液变红，不能使之褪色，说明稀HNO3氧化性不如浓HNO3强，不能将有色物质氧化为无色 3．硫酸和硝酸的用途 硫酸和硝酸都是重要的化工原料，工业上可用于制________、________、________、________、________等。硫酸还用于________、金属加工前的________及制取各种________。 ●问
探究 1．硝酸与金属和非金属反应时，表现了什么性质？与浓H2SO4一样吗？ 2．有的人觉得“比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，浓HNO3中的氮元素，从＋5价降为＋4价，而稀HNO3中的氮元素从＋5价降为＋2价，从化合价变化能判断稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。”这种看法是不是正确？为什么？ 3．浓硝酸与浓盐酸长时间敞口放置在空气中，浓度如何变化？ 硝酸的强氧化性 ●细品教材 硝酸的氧化性 (1)常温下，冷浓硝酸能使铁、铝等钝化，原理同浓硫酸。 根据这个性质可用铁制或铝制容器来盛装浓硝酸。 如果加热，则氧化层被破化，Fe·Al与HNO3会剧烈反应。 特别提示：浓硝酸和浓硫酸按1 3的体积比而形成的混合物叫王水，王水能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 Fe、Al在稀硝酸中不钝化，能把铁氧化成＋3价： Fe(不足)＋4HNO3(稀) ＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀) ＋2NO↑＋4H2O 这是因为Fe过量时，存在2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，产物还是Fe2＋。 (2)能氧化大多数金属 常温下，浓硝酸、稀硝酸均能与Cu反应。 硝酸强氧化性的实验探究 实验步骤：在两支试管中各加入一小块铜片，分别加入少量浓硝酸和稀硝酸，立即用无色透明塑料袋将试管口罩上，系紧，观察发生的现象。然后，将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一会儿，使空气进入塑料袋，再将塑料袋系紧(如图)。观察发生的现象。 实验现象：能够正常的看到，反应开始后两支试管中都有气泡产生，使塑料袋膨胀，加浓硝酸的试管中反应剧烈，放出红棕色气体；加稀硝酸的试管中反应较缓慢，放出无色气体，当空气进入已充有无色气体的塑料袋后，无色气体变成了红棕色。两支试管中都生成了蓝色溶液 实验结论：在上面的实验中，浓硝酸和稀硝酸都与铜发生了反应，浓硝酸与铜反应后生成了NO2，稀硝酸与铜反应后生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。 以上反应的化学方程式： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 2NO＋O2===2NO2 温馨提示：①金属与硝酸反应，不论金属活泼与否，不论硝酸浓度大小，一般无氢气放出，这是由于 的氧化性强于H＋的氧化性。 ②硝酸在与金属或非金属等还原性物质发生氧化还原反应时，如果是浓硝酸，其还原产物是NO2；如果是稀硝酸，还原产物是NO。 ③室温下浓H2SO4和浓HNO3能使铝、铁钝化，因此在常温下可以用铁制或铝制的容器来盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸。 ④足量的铜与一定量的浓HNO3反应，一开始浓HNO3反应生成的气体是NO2，随反应的进行，HNO3浓度下降，变成稀硝酸，反应生成的气体是NO。最终应得到NO2和NO的混合气体。 ⑤由于硝酸具有强氧化性，对皮肤、衣物、纸张等有腐蚀性，所以在使用硝酸(特别是浓硝酸)时一定要格外小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂洗涤。 ⑥注意NO 在离子共存问题的判断中的特殊性。 在水溶液中，NO 本身无氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时，NO 就表现出强氧化性，如在有H＋、NO 存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO 、Br－等还原性离子。 (3)能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应。 例如：硝酸能与木炭反应。 4HNO3(浓)＋C 2H2O＋4NO2↑＋CO2↑ ●典例精析 【例1】下列对于硝酸的认识，正确的是( ) A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B．铜和稀硝酸反应属于置换反应 C．在铜和浓硝酸的反应中，硝酸只表现了氧化性，没有体现酸性 D．可用铝或铁质容器盛装稀硝酸 【例2】如图所示的装置可用于 ( ) A．加热NaHCO3制CO2 B．Cu与稀HNO3反应制取NO C．NH4Cl与浓NaOH溶液反应制取NH3 D．MnO2与浓盐酸反应制取Cl2 变式训练：碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 ( ) A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B．Z导管出来的气体中无二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D．Z导管口有红棕色气体出现 2、右图是某化学小组设计的铜与稀硝酸反应的实验装置： (1)简述如何检查其气密性： __________ ____。 (2)在具支试管中加入14mol·L－1的浓硝酸，体积约占试管的1/3。按图装好仪器，打开止水夹，从长颈漏斗中加入蒸馏水至支管口处，立即夹紧止水夹。实验现象为：____________________________。 (3)该反应的离子方程式为________；在该反应中，体现出稀硝酸的什么性质？__________________。 a．不稳定性 b．强氧化性 c．酸性 d．还原性 (4)现提供一支一次性注射器，简述如何进一步检验得到的气体是一氧化氮？__________________________。 (5)在室温较低的情况下，铜与稀硝酸反应较慢。该实验在稀释浓硝酸的过程中放出少量的热量，弥补了上述不足。但甲同学按上述
做实验时，较长一段时间没明显现象，你认为可能的原因是(可不填满)： ①______________ ②__________________________ ③_______________________________ 知识点二：硝酸与金属反应的有关计算 硝酸和金属反应时，随反应情况不同，产物不同，有时甚至会出现多种产物混合现象(如NO、NO2混合，NO、NO2、N2O4混合，Fe2＋、Fe3＋混合等)，如果采用一般解题方法，依据化学方程式分步计算，计算步骤十分繁琐，甚至造成简单问题复杂化。如果采用守恒方法来解，常常可以使问题得到简化。此类题目的守恒通常依据两个方面： ①原子守恒：n(总的硝酸)＝n(和金属离子结合的 )＋n(还原产物中氮原子)＋n(剩余硝酸) ②电子守恒：金属失去电子的物质的量等于氧化剂转化为还原产物(氮的氧化物)时所得到电子的物质的量。 温馨提示：利用离子方程式计算 硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO 与硫酸中电离出的H＋仍能继续与金属反应，如：3Cu＋8H＋＋2NO ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ●典例精析 【例3】38.4g铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全作用后，共收集到气体22.4L(标准状况)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是 ( ) A．1.0mol B．1.6mol C．2.2mol D．2.4mol 【例4】在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L和0.1mol/L，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是 ( ) A．0.15mol/L B．0.225mol/L C．0.35mol/L D．0.45mol/L 变式：某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mL bmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是惟一的还原产物)。下列说法正确的是 () A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解 B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋ 继续阅读
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