高中化学一轮复习专题：硝酸.doc

硝酸1．复习重点记住硝酸的物理性质。掌握并能灵活运用硝酸的化学性质。掌握实验室制取硝酸的方法。掌握工业上氨催化氧化制硝酸的反应原理常识性了解其主要生成过程。了解NO和NO2对环境的污染及其防治方法。2．难点聚焦物理性质纯净硝酸是无色、易挥发有刺激性气味的液体密度比水大。因为它的晶体为分子晶体所以它的熔沸点较低。因为硝酸分子为强极性分子所以它能以任意比溶于水。常用浓硝酸的质量分数大约是69%。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。化学性质硝酸溶于水发生完全电离：HNO3=H++NO3-常用浓硝酸中硝酸也是以离子形成存在于水溶液中因此硝酸具有酸的通性。硝酸是一种强酸除具有酸的通性外还有它本身的特性。硝酸的不稳定性4e4HNO3△2H2O+4NO2↑+O2↑或光照硝酸的浓度越大越易分解温度越高分解越快光越强分解越快。为了防止硝酸的分解必须把它盛在棕色瓶里密封贮放在黑暗而且温度低的地方。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。如果将浓硝酸加热分解产生的气体收集起来再溶于水时该混合气可被水完全吸收无残留气体。这是因为收集到的气体中=4:1溶于水时发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3恰好均被完全吸收。硝酸的氧化性硝酸是一种很强的氧化剂不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属还能氧化许多非金属（如碳、硫、磷）及具有还原性的物质（如H2S、Na2SO3、SO2、HBr、HI、Fe2+、Sn2+松节油、锯未等）。如：铜、汞、银等不活泼金属与浓硝酸剧烈反应一般认为生成硝酸盐和二氧化氮而与稀硝酸反应通常需加热产生金属硝酸盐和一氧化氮在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O……………………①3Cu+8HNO3（稀）△3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O…………………②上述两反应均可用离子方程式表示为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O3Cu+4H++2NO3-=2Cu3++2NO↑+4H2O值得注意的是切不可以还原产物的价态来判断硝酸氧化性的强弱必须肯定浓硝酸氧化性强于稀硝酸氧化性。同时必须切实知道反应中作为氧化剂的硝酸的物质的量等于产生气体（氮的氧化物）的物质的量即使产生NO2和NO的混合气体亦是如此。反应①可用作实验室制取NO2气体用平底烧瓶分液漏斗、双孔塞组合实验装置由于反应剧烈可控制滴加浓硝酸的速率控制产生NO2的速率只能用向上排空气法收集NO2气体多余的NO2气体可用碱液吸收。该制取应在通风橱中进行。反应②可作为实验室制取NO的反应装置选择固+液△气的装置只能用排水法收集。铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化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。铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：Fe+6HNO3（浓）△Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O过量的铁在稀硝酸中发生反应为：3Fe+8HNO3（稀）△3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O活泼金属跟稀硝酸反应由于金属的强还原性还原产物较为复杂。例如：4Mg+10HNO3（稀）=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。王水（浓硝酸和浓盐酸体积比）能使Pt、Au溶解。碳、硫、磷等非金属单质在热而浓的硝酸中剧烈反应：C+4HNO3（浓）△CO2↑+4NO2↑+2H2OS+6HNO3（浓）△H2SO4+6NO2↑+4H2OP+5HNO3（浓）△H3PO4+5NO2↑+H2OP4+20HNO3（浓）△4H3PO4+20NO2↑+4H2O某些还原性的化合物能被硝酸氧化：3Na2SO3+2HNO3（稀）=3Na2SO4+2NO↑+H2O3H2S+2HNO3=3S+2NO+4H2O2NaBr+4HNO3（稀）△2NaNO3+2NO2↑+Br2↑+H2O6KI+8HNO3（稀）=6KNO3+I2+2NO↑+4H2O硝酸的制法硝酸的实验室制法硝酸有挥发性所以在实验室里可以把硝酸盐跟浓硫酸共同加热来制取。反应为：NaNO3+H2SO4（浓）△NaHSO4+HNO3↑装置图：注意：加热时最好微热。因为HNO3受热易分解。制得的硝酸常略显黄色是因为溶有少量NO2的缘故。硝酸的工业制法（氨的催化氧化法）氨氧化生成一氧化氮两个阶段一氧化氮氧化生成二氧化氮二氮化氮被水吸收而生成硝酸反应方程式：4NH3（气）+5O2（气）催化剂