14.硝酸的性质与制备

【例6】 （02年上海）0.03 mol铜完全溶于硝酸，产生 氮的氧化物 NO、 NO2、 N2O4混合气体共 0.05 mol。 该混合气体的平均相对分子质量可能是 ( ) A.30 B.46 C.50 D.66
BC
物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸恰好 完全反应，试推测硝酸可能的还原产物。
氮氧化物与环境污染的防治
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④与有机物的反应
硝化反应：制硝基苯、三硝基甲苯 +HNO3
浓硫酸
△
－NO2 +H2O
酯化反应： 制硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维 CH3CH2OH+HNO3
浓硫酸
△
CH3CH2ONO2+H2O
与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。
硫酸的工业生产
硫酸工业生产流程自制动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
空气
【例 4】(00 上海 ) 铜和镁的合金 4.6g 完全溶于浓硝酸， 若反应中硝酸被还原只产生 4480 mL 的 NO2 气体和 336 mL 的 N2O4 气体（气体的体积已折算到标准状 况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶 液，生成沉淀的质量为 ( B ) A. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g
2.不稳定性：
4HNO3
加热或光照
4NO2↑+O2 ↑ +2H2O
硝酸的浓度越大，越容易分解
下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧 化而出现黄色的是 （ CEH ）
A.浓硝酸
C.氯化亚铁
B.工业盐酸
D.浓溴水
E.KI溶液
G.Na2O2固体 I.水玻璃
F.石炭酸
H.氢硫酸
3.强氧化性：
①与金属反应 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O
NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O
硝酸的实验室制法 NaNO3 (固) + H2SO4(浓) === NaHSO4 + HNO3↑
微热
曲颈甑
在浓硝酸中放入铜片：
（1）开始反应的化学方程式为：
（2）若铜有剩余，则反应将结束时的反应方程式是：
①硝酸和绝大多数金属（除铂、金等少数金属外）反应
②铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化。 ③ Mg、Zn、Fe等较活泼的金属与稀HNO3反应根据稀 HNO3的浓度不同可得NO、N2O、 N2、NH4NO3等不同 产物。
为探究铜与稀硝酸反应产生的是NO。图中K为止水夹 （处于关闭状态），F是一半空的注射器。
（1）设计装置A的目的是： 利用生成的CO2将整个装置内的空气排尽，避免 NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 为达到此目的，应如何操作： 打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K
在（1）中的“操作”后将装置B中铜丝插入稀硝酸， 并微热之，观察到装置B中的现象是： 铜逐渐溶解，有无色气体产生，溶液逐渐变为蓝色 B中反应的离子方程式是： 3Cu +8H + + 2NO3- =3Cu2+ +2NO +4H2O
（3）装置E和F的作用是： 验证无色气体为NO 为实现此作用，其操作方法是： 将注射器中的空气推入E中
②浓硝酸与非金属的反应
4HNO3 (浓) + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O
△
B C P S
H3BO3 CO2
+ HNO3（浓）
H3PO4
+ NO2
H2SO4
HIO3
I2
③与一些还原性化合物的反应
高三 复习
硝酸（HNO3）
硝酸的物理性质
1.纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体
2.低沸点（83℃）易挥发。在空气中遇水蒸气呈白雾状；
3.密度比水大； 4.硝酸能以任意比溶解于水； 5.常用浓硝酸的质量分数为69%，质量分数为98% 以上的浓硝酸通常叫做“发烟 硝酸”。
硝酸的化学性质
1.酸的通性
（1）与指示剂作用 稀硝酸与石蕊试液变红，加热不褪色， 浓硝酸与石蕊试液变红，加热褪色 （2）与活泼金属反应 （3）与碱和碱性氧化物反应 （4）与盐反应
（3）待反应停止后，再加入少量25％的稀硫酸，这时 铜片上又有气泡产生，其原因是；
【例1】 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度 分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足 量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为 A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g
【例2】把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应 后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。 若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度 为 A 3.5mol /L B 4.5mol /L C 7.0mol /L D 9.0mol /L
3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O 3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O 3SO2+ 2HNO3 +2H2O= 3H2SO4 + 2NO↑ 3Na2SO3 + 2HNO3 = 3Na2SO4 + 2NO↑ + H2O
4.硝酸的制备
4.硝酸的制备
生产流程： 主要原料： 主要原理： NH3
氨氧化法
NO NO2 HNO3 氨气、空气、水 4NH3 + 5O2 催化剂 4NO + 6H O 2 800℃ 2NO +O2 ==2NO2 3NO2 +H2O =2HNO3 +NO 氧化炉(转化器)、吸收塔
主要设备： 尾气处理:
NOx的危害：①形成酸雨 ②形成光化学烟雾 NO2+O2→O3 O3+CxHy→有毒烟雾 ③破坏臭氧层（形成臭氧空洞） 氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。
2O3 NO 3O2
消除污染的主要方法：碱液吸收法 NO+NO2 +2NaOH＝2NaNO2 +H2 O 2NO2 +2NaOH＝NaNO2 + NaNO3 + H2 O NH3还原法：6NO+4NH3＝5N2 +6H2O