2021届高三化学一轮复习——硝酸的性质及工业制法(知识梳理及课堂检测)

2021届高三化学一轮复习——硝酸的性质及工业制法（知识梳理及课堂检测）
核心知识梳理
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。

2．化学性质
(1)不稳定性
反应的化学方程式：4HNO 3(浓)=====△或光照
2H 2O ＋4NO 2↑＋O 2↑。

所以浓HNO 3保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于阴凉处。

(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。

按要求完成下列反应的方程式：
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ；
浓硝酸与铜反应：Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 。

②与非金属反应：
浓硝酸与C 的反应：C ＋4HNO 3(浓)=====△
CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H 2S 、SO 2、Na 2SO 3、HI 、Fe 2＋等还原性物质。

稀硝酸与FeSO 4溶液反应的离子方程式：3Fe 2＋＋4H ＋＋NO －3===3Fe 3＋＋NO ↑＋2H 2O 。

(3)与有机物反应
①硝化反应：
与反应的化学方程式：＋HNO 3――→浓硫酸△＋H 2O 。

②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。

3．用途
硝酸是重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等，也是实验室里必备的重要试剂。

4．工业上氨氧化法生产硝酸的过程
(1)生产流程
(2)生产设备主要有热交换器、转化器和吸收塔。

(3)主要反应的化学方程式
转化器：4NH 3＋5O 2=====催化剂
△
4NO ＋6H 2O ； 热交换器：2NO ＋O 2===2NO 2；
吸收塔：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

课堂练习
1、判断题
(1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( )
(2)可用稀硝酸与FeS 固体反应制取H 2S( )
(3)浓硝酸在光照下久置，会变黄( )
(4)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色( )
(5)稀硝酸可除去试管内壁的银镜( )(2015·海南，7C)
(6)常温下，将浓硝酸滴加到用砂纸打磨过的铝条上，会产生红棕色气体( )
(2015·全国卷Ⅱ，13B)
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2．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( )
A.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中木炭与浓硝酸产生了反应
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
D．③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
答案D
3．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
下列说法正确的是()
A．稀硝酸一定被还原为NO2
B．实验1－②中溶液存在：c(Cu2＋)＋c(H＋) ＝c(NO－3) ＋c(OH－)
C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
D．实验1－③、实验2－③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
答案D
解析稀硝酸与铜发生3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反应，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，故A错误；实验1－②中溶液存在电荷守恒为：2c(Cu2＋)＋c(H＋)＝c(NO－3)＋c(OH－)，故B错误；由上述
实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，故C错误。

4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
答案A
解析关闭活塞1，将无法加液体到液面a，A项错误；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项正确；想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，D项正确。

5．用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应
在浓硝酸中放入Cu片，
(1)反应开始时的化学方程式为__________________，实验现象为____________________。

(2)若Cu片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_________________________。

(3)待反应停止后，若Cu片有剩余，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是___________________________________________。

答案(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O溶液逐渐变蓝色，有红棕色气体逸出
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应5．工业上制取硝酸铵的流程图如图，请回答下列问题：
(1)在上述工业制硝酸的生产中，B 设备的名称是________，其中发生反应的化学方程式为____________________。

(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是________________________________________。

(3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O
NH 3还原法：________NH 3＋________NO 2===________N 2＋________H 2O
①配平上述反应的化学方程式。

②以上两种方法中，符合绿色化学的是______________________________________。

(4)某化肥厂用NH 3制备NH 4NO 3。

已知：由NH 3制NO 的产率是96%、NO 制HNO 3的产率是92%，则制HNO 3所用去的NH 3的质量占总耗NH 3质量(不考虑其他损耗)的________%。

答案 (1)转化器 4NH 3＋5O 2=====催化剂△
4NO ＋6H 2O (2)可使NO 循环利用，全部转化成HNO 3
(3)①8 6 7 12 ②NH 3还原法
(4)53.1
解析 (4)NH 3 ～ HNO 3
x x ×96%×92%
HNO 3 ＋ NH 3===NH 4NO 3
x ×96%×92% x ×96%×92%
x x ＋x ×96%×92%
×100%≈53.1%。