14.硝酸的性质与制备

高三复习硝酸的物理性质1.纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体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”。4.硝酸能以任意比溶解于水；3.密度比水大；硝酸（HNO3）2.低沸点（83℃）易挥发。在空气中遇水蒸气呈白雾状；1.酸的通性（1）与指示剂作用（2）与活泼金属反应（3）与碱和碱性氧化物反应（4）与盐反应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，加热褪色硝酸的化学性质2.不稳定性：硝酸的浓度越大，越容易分解4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O加热或光照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（）A.浓硝酸B.工业盐酸C.氯化亚铁D.浓溴水E.KI溶液F.石炭酸G.Na2O2固体H.氢硫酸I.水玻璃CEH3.强氧化性：①与金属反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O①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。③Mg、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。为达到此目的，应如何操作：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（1）设计装置A的目的是：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：B中反应的离子方程式是：铜逐渐溶解，有无色气体产生，溶液逐渐变为蓝色3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+4H2O（3）装置E和F的作用是：为实现此作用，其操作方法是：验证无色气体为NO将注射器中的空气推入E中BCPSI2+HNO3（浓）H3BO3CO2H3PO4H2SO4HIO3+NO2②浓硝酸与非金属的反应4HNO3(浓)+C=CO2+4NO2+2H2O△③与一些还原性化合物的反应3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO↑+2H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO↑+H2O3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO↑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。硫酸工业生产流程自制动画硫酸的工业生产沸腾炉接触室吸收塔净化冷却空气4.硝酸的制备4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2==2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO催化剂800℃主要原料：氨气、空气、水主要设备：氧化炉(转化器)、吸收塔主要原理：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O尾气处理:4.硝酸的制备生产流程：NH3NONO2HNO3氨氧化法硝酸的实验室制法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：（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A2.4gB3.2gC6.4gD9.6g【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A3.5mol/LB4.5mol/LC7.0mol/LD9.0mol/L【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4480mL的NO2气体和336mL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()A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04gB【例6】（02年上海）0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是()A.30B.46C.50D.66BC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消除污染的主要方法：碱液吸收法NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2ONH3还原法：6NO+4NH3＝5N2+6H2ONOx的危害：①形成酸雨②形成光化学烟雾NO2+O2→O3O3+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。23ONO32O