硝酸 硝酸盐

年级：高一科目：化学

第四节硝酸硝酸盐

【基础知识】：

一、硝酸的物理性质：

1、纯硝酸为无色有刺激性气味的液体，低沸点（83℃），易挥发，在空气中呈白雾状。

2、98%HNO3称为“发烟硝酸”，69%HNO3称为浓HNO3。

3、浓HNO3一般呈黄色，是由于HNO3分解产生的NO2溶于硝酸中的缘故。

二、硝酸的化学性质：

1、强酸性：具有酸的通性。

2、不稳定性：4HNO3光或热

4NO2↑ + H2O + O2↑

硝酸越浓越易分解，因此浓HNO3应存放在棕色试剂瓶中。

3、强氧化性：

本质：HNO3中的+5价N元素具有很强的得电子能力。

规律：①HNO3(浓)NO2HNO3(稀)NO

②硝酸越浓，其氧化性就越强。

③还原剂一般被氧化成最高价态。

表现：①与[H]之前的金属反应不产生H2。

②溶解Cu、Ag等不活泼的金属（但不能溶解Pt、Au）。

Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

③使Fe、Al钝化（只有HNO3，常温下）

④与C、S、P等非金属单质反应，

S + 6HNO3(浓) = H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O

C + 4HNO3(浓) = CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O

2P + 10HNO3(浓) = 2H3PO4 + 10NO2↑ + 2H2O

⑤与其它还原剂的反应（如：H2S、FeS、SO2、Na2SO3、KI……）

⑥王水（浓HNO3与浓盐酸的物质的量比为1∶3）能溶解Au、Pt。

三、HNO3的制法：

1、实验室：

①反应原理：难挥发酸制挥发酸，利用浓H2SO4的难挥发性和HNO3的挥发性，在无水和加热的条件下，有利于HNO3逸出。

反应方程式：KNO3(固) + H2SO4(浓)∆KHSO4 + HNO3↑

②由于HNO3易分解，所以加热温度不能过高，只能生成KHSO4不能生成K2SO4。

③由于HNO3具有强氧化性，对橡校制品有强烈的腐蚀作用，所以不宜采用制Cl2的装置（可选用曲颈甑）

2、工业制法——氨的催化剂法：

①原料：NH3、水、空气

②原理：4NH3 + 5O2催化剂

∆

4NO + 6H2O

2NO + O2 = 2NO2

3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO（循环使用）

③循环操作的意义：

提高了3NH3中N转化成HNO3的转化率，可以认为1mol NH3转化

−→

−−1mol HNO3。

④尾气处理：

有害气体为NO、NO2，可用NaOH溶液吸收

NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O

⑤硝酸的浓缩：

直接蒸馏稀HNO3得到的硝酸的最大浓度为69%，要想制得更浓HNO3，需加吸水剂后再蒸馏（常用浓H2SO4或Mg(NO3)2）。

50% HNO396% HNO3

四、硝酸盐：

1、离子晶体，多为色无，极易溶于水。

2、不稳定，加热时易分解放出氧气，所以在高温时是强氧化剂。

3、硝酸盐均是易爆物，应低温、避光保存，如AgNO3试剂应放在棕色瓶中。

五、氨氧化法制HNO3的转化关系。（重难点）

因4NH3 + 5O24NO + 6H2O

2NO + O2 = 2NO2

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO↑NO循环使用

则有关系：NH3 ~ NO ~ NO2 ~ HNO3

若生成NH4NO3，则有：

2NH3−→

−⎧

⎨

⎩

⎫

⎬

⎭

−→

−

H N O

N H

3

3

NH4NO3

六、硝酸的强氧化性的特殊表现（重难点）

1、在利用HNO3的酸性时，必须考虑到其强氧化性，如：

FeO + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + H2O（错误）

正确为：3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O

Na2SO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + SO2↑ + H2O（错误）

正确为：3Na2SO3 + 2HNO3 = 3Na2SO4 + 2NO↑ + H2O

2、无论浓、稀HNO3均有强氧化性。

3、浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。氧化性的强弱是指得电子能力的大小，即指反应的难易程度，而不能用氧化剂得电子的数目来衡量。

4、在与金属的反应中，HNO3不但是强氧化剂，还表现出强酸性，可由金属与硝酸的反应关系，求还原产物。

5、铁在与HNO3反应时，由于有反应：Fe + 2Fe3+= 3Fe2+，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时产物为Fe(NO3)2；当Fe与HNO3恰好反应时，有可能生成Fe(NO3)2、Fe(NO3)2混合物。

6、铜与HNO 3反应过程中，若铜过量，起始铜与浓HNO 3反应生成NO 2，反应进行到一

定程度时，硝酸渐稀，产物变成NO ，最终NO 、NO 2的混合气体，可通过电子守恒求解，金属与HNO 3的反应现象类似铜。 7、NO 3-

、H +与下列离子因氧化——还原反应不能共存。

S

SO I Br Fe

2322-

---+

、、、、

【典型应用】：

一、基础篇： 例1：16g 金属铜跟足量的浓硝酸完全反应，被还原的HNO 3物质的量是多少？

解题分析：本题是涉及浓HNO 3强氧性的氧化还原反应计算题。在列出化学方程式求解时容易把4mol 浓HNO 3都当作被铜还原的物质的量。实际上，4mol 浓硝酸中只有2mol 硝酸在氧化还原反应中作为氧化剂被还原成NO 2。 答案：设被还原的HNO 3为x mol 。 根据反应：Cu + 4HNO 3(浓) = Cu(NO 3)2 + 2NO 2↑ + 2H 2O

知反应中Cu 和被还原的HNO 3的关系式：

Cu

2H N O 64g 2m ol 16g

x

3还原

得到：64∶16 = 2∶x

解得x = 0.5 (mol)

答：被还原的HNO 3为0.5 mol 。

例2：根据右图所示的A 、B 、C 、D 、E 五种物质的相互转化关系，按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。 （1）当A 是气体单质时， A 是 ， B 是 ， C 是 ， D 是 ，

E 是

。

有关反应的化学方程式分别为：

。

（2）当A 是固体单质时，A 是

，B 是

，C 是

，D 是

，E 是

。有关反应的化学方程

式分别为：

。

解题分析：根据一系列的转化关系，进行有关物质成分的推断，必须找到合适的突破点。

本题已知A 是单质，A 既能与O 2反应，又能与H 2反应，应是活泼性不很强的非金属单

质。A 经两步与O 2的反应，产物D 应为最高价氧化物。该氧化物对应的水化物E 能与位于金属活动顺序表中H 之后的金属Cu 反应，E 应是强氧化性酸，如浓H 2SO 4或HNO 3。和HNO 3对应的单质A 是气体N 2；和H 2SO 4对应的单质A 是固体S 。且N 和S 的氢化物都能跟O 2反应，生成N 和S 的氧化物。知如上推断正确。 答案：（1）N 2；NH 3；NO ；NO 2；HNO 3；