考点22硝酸的性质知识条目加试要求1.硝酸的性质与用途b2.工业制取硝酸的设备和流程b一、硝酸的性质1．硝酸的物理性质纯硝酸是无色，有刺激性气味的液体，具有挥发性，工业硝酸常因溶有少量NO2而略带黄色。工业硝酸的质量分数约为69%。2．硝酸的化学性质(1)酸性——酸的通性：稀HNO3能使紫色的石蕊试液变红。(2)不稳定性：硝酸不稳定，见光或受热易分解，其反应方程式：4HNO3=====2H2O＋4NO2↑＋O2↑。因此，浓硝酸应盛放在棕色细口试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。(3)强氧化性①与金属(除Pt、Au外)的反应：Cu与浓、稀HNO3反应的化学方程式分别为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。铁、铝遇冷的浓HNO3能发生钝化，故可用铁、铝的容器贮存或运输冷的浓HNO3。②与非金属的反应：如与C和S的反应，其反应方程式分别为C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，S＋6HNO3(浓)=====H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。(4)其他性质①与某些有机物反应：例如，苯的硝化反应，蛋白质的显色反应等。②王水：浓硝酸和浓盐酸以1∶3的体积比混合配制成王水，它的氧化性比HNO3更强，能溶解金、铂等金属。二、硝酸的强氧化性的特殊表现1．硝酸与金属反应(1)金属与硝酸反应一般不生成H2。浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。(2)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终能得到NO2和NO的混合气体。解答有关计算问题时，可利用电子得失守恒的方法。2．硝酸与变价金属氧化物反应：如FeO与稀HNO3反应：3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，反应中硝酸既表现了氧化性，又表现了酸性。而不能错误地认为：FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O。3．离子共存判断中的NO∶在极弱酸性、中性或弱碱性条件下，NO氧化性很弱或几乎没有氧化性，但溶液中有大量H＋存在时，NO表现出强氧化性，此时不能与Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子共存。三、硝酸的工业制法及用途1．硝酸的工业制法(1)NH3的催化氧化，在氧化炉(转化器)中进行，化学反应方程式为4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O。(2)生成NO2：2NO＋O2===2NO2。(3)水吸收NO2：在吸收塔中进行，反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。2．硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，用于制备氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。【例1】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得的结论不正确的是()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【解析】题中涉及实验都在加热条件下，浓硝酸不稳定，加热分解生成的二氧化氮气体为红棕色，且加热条件下，浓硝酸可与碳发生氧化还原反应。加热条件下，浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气，则产生的气体一定是混合气体，故A正确；在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，不一定与碳反应生成，故B正确；硝酸中N元素的化合价为＋5价，生成二氧化氮的N元素化合价为＋4价，化合价降低，故生成的红棕色气体为还原产物，故C正确；木炭加热至红热，可与空气中O2反应生成二氧化碳，不一定是与浓硝酸发生了反应，D错误。【答案】D【提炼】本题主要考查浓硝酸的性质，侧重考查学生的分析能力和元素化合物知识的综合理解与运用，注意把握物质的性质以及实验的严密性和可行性的评价。【例2】足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A．60mLB．45mLC．30mLD．15mL【解析】O2为氧化剂，Cu为还原剂，HNO3相当于仅仅发生了复分解反应，n(Cu)＝2n(O2)＝0.15mol，n(NaOH)＝2n(Cu)＝0.3mol，V(NaOH)＝＝0.06L＝60mL，故选A。【答案】A【提炼】本题要求学生根据氧化还原反应中电子守恒规律求算，培养学生分析问题和解决问题的能力。【例3...
