1、第三节 硝 酸1掌握硝酸的性质。2运用守恒等方法进行有关HNO3的计算。硝酸的性质1硝酸的物理性质(1)纯硝酸为的液体。(2)低沸点(83)，易。密度为1.502 7 g/cm3。(3)98%以上的硝酸称“”，常用浓硝酸的质量分数约为69%。无色有刺激性气味挥发发烟硝酸2硝酸的化学性质性质 具体表现 现象或化学方程式 强酸性 使指示剂 变色 少量石蕊试液加入稀硝酸中的现象是只.不；少量石蕊试液加入浓硝酸中的现象是先后.能溶解 Fe(OH)3 溶解CuO 溶解CaCO3 变红褪色变红褪色Fe(OH)33HNO3=Fe(NO3)33H2O CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O CaCO32HN
2、O3=Ca(NO3)2H2OCO2 性质 具体表现 现象或化学方程式 不稳 定性 见光、受 热易分解 强氧化性 冷的浓硝酸使铁、铝钝化 _ 铜能溶于浓硝酸或稀硝酸中 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)2.3Cu8HNO3(稀)=.木炭能溶于热的浓硝酸中 C4HNO3(浓).浓硝酸能氧化亚铁盐 2FeSO42HNO3(浓)H2SO4=.4HNO3 4NO2O22H2O 2NO22H2O3Cu(NO3)22NO4H2OCO24NO22H2OFe2(SO4)32NO22H2O 性质 具体表现 现象或化学方程式 与有机物作用 硝化反应 酯化反应 纤维素和浓硝酸反应生成硝酸纤维 颜色反应 某些蛋白质跟
3、浓硝酸作用会产生黄色【自我检测】下列事实体现了硝酸的什么性质？(1)硝酸应存放于棕色瓶中_。(2)实验室制H2、SO2、H2S都不用硝酸_。(3)Ag与稀HNO3反应_。(4)CaCO3与稀HNO3反应可制CO2_。(5)可用浓H2SO4与NaNO3共热制取HNO3_。(6)木炭与浓硝酸反应_。(7)常温下可用铝制品盛装浓硝酸_。(8)浓硝酸使石蕊试纸变红又褪色_。答案：(1)不稳定性(2)强氧化性(3)酸性、强氧化性(4)酸性(5)挥发性(6)氧化性(7)强氧化性(8)酸性、强氧化性(1)对HNO3通性的影响浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色。硝酸能够与几乎所有的金属反应(除Au、Pt外)，但
4、不生成氢气；与变价金属反应时，金属能够被氧化为最高价态。与具有还原性的弱酸盐(如Na2SO3、NaI)等、碱性氧化物、碱，以及其他还原剂反应时，优先发生氧化还原反应。与其他非氧化性酸不同，硝酸还能够与一些具有还原性的酸(如H2S、HBr、HI、H2SO3等)、酸性氧化物(如SO2等)发生氧化还原反应。(2)氧化性强弱比较及还原产物的判断氧化性强弱的比较HNO3的氧化性强弱是由氮原子得电子的难易决定的，与得电子的多少无关，一般说来，HNO3的浓度越大，氧化性越强，浓度越小，氧化性越弱。还原产物的判断HNO3的氧化性越强，还原产物价态越高，反之，价态越低，如浓HNO3的还原产物一般为NO2，稀HN
5、O3的还原产物一般为NO，浓度很小的HNO3还原产物也可能是N2或NH4NO3，因此反应中随HNO3浓度的降低，还原产物也在不断地变化。另外，HNO3氧化性的强弱除与浓度有关外，还与温度等外界条件有关，如热HNO3的氧化性大于冷HNO3。(1)只在酸性条件下才能表现出强氧化性，在中性或碱性条件下不表现氧化性，因此在进行离子共存判断时，中性或碱性条件下，几乎所有离子都能与 大量共存。(2)浓硝酸与浓盐酸按13(体积比)混合的混合物叫王水，王水能溶解硝酸不能溶解的金属金和铂。下列对于硝酸的认识，不正确的是()A浓HNO3和稀HNO3都具有氧化性B铜与HNO3的反应属于置换反应C金属与HNO3反应不
6、产生氢气D可用铁和铝制品盛装浓HNO3解析：硝酸是强氧化性酸，且浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，A正确；铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式为：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22H2O2NO2 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)24H2O2NO 两个反应方程式均不符合置换反应定义，B错误；因为硝酸是氧化性酸，金属与HNO3反应均不产生H2，而生成水，C正确；铁与铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝制品盛装浓HNO3，D正确。综上所述，本题答案为B。答案：B变式训练1.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A反应速率：两者相同B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C反应
7、生成气体的颜色：前者浅，后者深D反应中转移的电子总数：前者多，后者少解析：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 硝酸越浓，反应速率越快。根据方程式可知，浓HNO3的消耗量多。由于参加反应的Cu的量相同，则转移电子总数相同。答案：B(1)单质不同，硝酸表现出的性质不相同当单质为金属时，硝酸一部分被还原，另一部分生成硝酸盐。硝酸既表现了酸性也表现了氧化性；当单质为非金属时，一般被氧化为最高价氧化物或其对应的水化物，硝酸只表现氧化性，完全转化为还原产物。当进行相关计算时，要充分利用守恒的方法。(2)单质与硝酸反应的有关计算涉
8、及最多的反应是Cu与HNO3的反应，在反应过程中，HNO3的作用可用如右图所示。可以看出，随HNO3浓度的降低，还原产物会由NO2变为NO，但无论是NO2还是NO，由N原子守恒可知，被还原的HNO3与还原生成的气体的物质的量总是相等的，而未被还原的 会结合Cu2生成Cu(NO3)2，的物质的量为Cu2物质的量的2倍，运用电子守恒、原子守恒，便可顺利求解参加反应的Cu、HNO3，以及产物NO2、NO之间的量的关系。中学化学中，凡是与HNO3有关的计算全部可以使用守恒的方法求解，计算时一方面注意电子守恒的应用，另一方面注意原子守恒的应用，尤其是在选择题中，运用守恒法可以进行巧解巧算，既培养了思维能
9、力，又可提高解题速度。在浓硝酸中放入铜片：(1)开始反应的化学方程式为_，实验现象为_。(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为_。(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_。(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是_，所得气体的平均相对分子质量是_。解析：(2)随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后阶段发生的是铜与稀HNO3的反应。(4)n(NOx)0.25 mol 故消耗n(HNO3)2n(Cu)n(NOx)2 0.25 mol0.65 mol 设产生NO2的物质的
10、量为x，则NO的物质的量为(0.25 molx)，根据得失电子守恒，得下列方程 x1(0.25 molx)3 2 解得：x0.175 mol 41.2 g/mol 故所得气体的平均相对分子质量为41.2。答案：(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出(2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)加入稀H2SO4后，与原溶液中的 构成强氧化性的条件，又能与过量的Cu反应(4)0.65 mol 41.2变式训练2.在一定温度下，某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO的物质的量之比为13，则要使1 mol金属锌完全反应，需要
11、硝酸的物质的量为()A2.8 mol B2.6 molC2.4 mol D0.8 mol解析：根据硝酸在反应中所起的作用，将硝酸分为两部分：一部分起酸性作用变成Zn(NO3)2；一部分起氧化性，生成NO2和NO的混合气体，所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与Zn(NO3)2物质的量的2倍之和。由1 mol金属锌可得Zn(NO3)2的物质的量为1 mol，下面关键是求算出气体的物质的量，可由得失电子守恒求算，设NO2的物质的量为x，则NO的物质的量为3x，由Zn到Zn(NO3)2失电子为2 mol，硝酸到NO2和NO气体是得电子，为x33x，应有x33x2 mol，所以x0.2 mol，需要硝
12、酸的物质的量为0.2 mol30.2 mol1 mol22.8 mol，所以选A项。答案：A 本节经常考查的内容是硝酸的酸性、不稳定性、强氧化性；通过NH3、HNO3、NO、NO2等有关计算的规律，考查学生巧解巧算的能力；结合实验考查硝酸的制法及环境保护的相关知识。HNO3、(在酸性条件下)的强氧化性是高考的一个热点，常以离子方程式、离子共存的形式出现，根据得失电子守恒计算推断硝酸的还原产物，通过硝酸的性质和应用其他氮的化合物性质，并结合环境污染、工业生产设计综合实验题，考查灵活应用化学实验知识分析、解决问题的能力，探究硝酸的氧化性和不稳定性；探究硝酸的还原产物等是今后命题的重点。1(2009
13、江苏单科)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是()物质 选项 a b c A Al AlCl3 Al(OH)3 B HNO3 NO NO2 C Si SiO2 H2SiO3 D CH2CH2 CH3CH2OH CH3CHO 解析：A项，Al(OH)3变为Al不可能一步实现；B项正确；C项，SiO2变为H2SiO3、H2SiO3变为Si都不可能一步实现；D项，CH3CHO不可能一步变为CH2CH2。答案：B2(2009北京理综)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由
14、此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_。(3)装置中发生反应的化学方程式是_。(4)装置的作用是_，发生反应的化学方程式是。(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是_。(6)实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该
15、溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)_。a加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化解析：实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验。“目的决定过程！”本题要证明浓HNO3能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。产生NO2，而非NO，所以中盛水与NO2反应生成NO。而NO极易与O2反应产生NO2，故反应前应用CO2将装置中的空气排尽。(6)的思路是从溶液中赶出NO2，或在Cu(NO3)2
16、溶液中通入NO2，不能采用稀释绿色溶液的方案，是因为Cu(NO3)2溶液稀释后，颜色也会发生相应的变化，而不能得出正确的结论。答案：(1)3 molL1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)将NO2转化为NO 3NO2H2O=2HNO3NO(5)装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色(6)acd1(2008重庆理综)下列叙述正确的是()A稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳BNa2O2与水反应、红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱CLi、C、P分别
17、在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物DNaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体解析：A中稀硫酸不能将木炭氧化；B中红热的铁与水蒸气反应时生成Fe3O4，而不是生成一种碱；D中Na2CO3受热很难分解。答案：C2下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是()A常温下都能用铝容器贮存B露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C常温下都能与铜较快反应D露置在空气中，容器内酸液的浓度均因吸水而降低解析：对比浓HNO3和浓H2SO4的相同点与不同点：常温下对铝、铁都能钝化；浓HNO3具有挥发性而浓H2SO4不挥发且吸水，B、D选项均不正确；常温下浓HNO3与Cu反应，而浓H2SO
18、4与Cu不反应。答案：A3在食品加工或餐饮业中使用量特别要注意严加控制的物质的是()A氯化钠B谷氨酸钠C碳酸氢钠D亚硝酸钠解析：亚硝酸钠常以防腐剂的形式加入食品中，但亚硝酸盐可诱发癌变，因此在食品加工过程中要严格控制亚硝酸钠的用量。答案：D4北京2008奥运会金牌直径为70 mm，厚6 mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误()A硫酸铜溶液B盐酸C稀硝酸D硝酸银溶液解析：只有选用稀硝酸方可验证，若甲正确，金牌不溶解；若乙正确，金牌部分溶解；若丙
19、正确，金牌全部溶解。答案：C5浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe22H2OFe(OH)22H，若向该溶液中滴加稀盐酸，则溶液的颜色()A变黄B绿色变深C绿色变浅D无变化解析：学生易受题干的迷惑而从平衡移动的观点出发解题，忽略了和H的存在，而得出了错误结论。其实结合盐酸提供的H将Fe2氧化为Fe3，而使溶液呈黄色。答案：A6在三支洁净的试管中分别倒入约2 mL工业硝酸，进行下述三个实验，以证明“工业硝酸呈现黄色是由于NO2溶于浓硝酸引起的”，实验方法和现象如下表所示：置于酒精灯上小火加热(在通风橱中进行)有红棕色气体逸出，继续加热，直到不再有红棕色气体逸出为止。溶液的黄色变浅，但不
20、能完全消失 通入氧气 通入足量氧气后，上述工业硝酸黄色变浅 加入5 mL蒸馏水，振荡使之充分混合 试管中的硝酸接近于无色 说明：在实验后的溶液中各加入1 mL苯，充分振荡，静置，苯层为无色，下层仍为浅黄色。(1)根据上述实验的现象，你能得出什么结论？_。(2)实验最终溶液是浅黄色，请猜想可能的原因_；试设计实验方案证明你的猜想_。(3)实验与实验最终实验颜色不同的原因可能是_，试设计实验方案证明_。答案：(1)工业硝酸中存在NO2气体，但还有其他呈黄色的杂质(2)可能含有Fe3 在加热除去NO2的工业硝酸中加入KSCN溶液(或加入足量的NaOH固体)(3)NO2与水反应使溶液几乎无色，也可能是由于水将工业硝酸的黄色冲淡了 做对比实验：取与工业硝酸(除去NO2)颜色一样的FeCl3溶液2 mL，加入5 mL蒸馏水，观察现象练规范、练技能、练速度