第四節 硝酸 氮元素及其化合物 硝酸的性質無色 易揮發 有刺激性氣味的液體 密度比水大 沸點比水低 常用濃硝酸的質量分數為69 98 以上的濃硝酸叫發煙硝酸 硝酸不穩定 受熱或光照條件下易分解 硝酸具有酸性 能使紫色的石蕊試液變紅色 濃硝酸使石蕊先變紅后褪色 能與堿 堿性氧化物和某些鹽反應 硝酸還具有強氧化性 能與C等非金屬 Cu等不活潑金屬和溶液中的還原性物質反應 硝酸與活潑金屬反應沒有氫氣產生 冷濃硝酸能使鐵 鋁等金屬鈍化 硝酸還能與某些有機物反應 1 硝酸除具有酸的通性外還具有特殊性 強氧化性 鹽 水 2 氧化性 濃HNO3 稀HNO3 濃H2SO4 1 通過濃HNO3使石蕊先變紅后褪色 稀HNO3使石蕊只變紅不褪色可判斷出濃HNO3的氧化性比稀HNO3強 2 通過比較Cu與濃HNO3 稀HNO3反應的劇烈程度 濃HNO3劇烈 說明濃HNO3的氧化性更強 與濃H2SO4相比 濃HNO3 稀HNO3與Cu的反應在常溫下即可進行 HNO3的氧化性比濃H2SO4強 硝酸的氧化性強弱不是由HNO3還原產物中氮元素化合價改變的多少決定的 而是由HNO3中氮原子得電子的難易程度決定的 HNO3 H2SO4 HCl在化學反應過程中 其濃度的變化往往引起反應實質的變化 解題時應充分重視 試管壁上的Cu或Ag可用稀硝酸洗去 用稀硝酸比用濃硝酸消耗的HNO3量少 且產生的污染物 NOx 少 注意 3 金屬與硝酸反應的一般規律 1 金屬與HNO3反應 HNO3的還原產物可以為NO2 NO N2O NH4NO3等 HNO3的濃度越低 還原產物中氮的價態越低 但不會生成H2 2 足量金屬與一定量濃硝酸反應時 隨著硝酸濃度的降低 產物也發生改變 3 金屬與硝酸反應的一般通式 金屬 濃HNO3金屬硝酸鹽 NO2 H2O金屬 稀HNO3金屬硝酸鹽 NO H2O 4 反應中部分硝酸作為氧化劑被還原 部分起酸的作用生成硝酸鹽 硝酸與非金屬反應 一般只顯氧化性 守恒法的應用計算金屬與HNO3反應的常用方法 原子守恒法HNO3與金屬反應時 一部分HNO3起酸的作用 以NO3 的形式存在于溶液中 一部分作氧化劑轉化為還原產物 這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量 電子守恒法HNO3與金屬的反應屬氧化還原反應 HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量 依據電子守恒法來解題 是解決氧化還原反應計算題的重要方法之一 離子方程式計算法金屬與H2SO4 HNO3的混合酸反應時 由于硝酸鹽中NO3 在H2SO4提供H 的條件下能繼續與金屬反應 因此此類題目應用離子方程式來計算 先作過量判斷 然后根據完全反應的金屬或H 或NO3 進行相關計算 其他常考知識點1 通常情況下 N在中性或堿性溶液中不具有氧化性 只有在酸性溶液中 N 才具有強氧化性 能將S2 I Fe2 等許多具有還原性的離子氧化 2 中學階段 利用N在酸性條件下與Cu的反應 可檢驗N 方法如下 試樣 晶體或濃溶液 產生紅棕色氣體 Cu 濃H2SO4 2020 1 29 12 可編輯 3 氮元素單質及其常見化合物的相互關系有 4 三大強酸的濃 稀問題化學是一門以實驗為基礎的科學 在解答有關涉及化學反應和化學實驗的題目時 要從實際出發 注意在變化過程中反應的實質是否發生變化 中學化學中常見的這類問題有 1 硫酸 不活潑金屬 如Cu Ag等與濃硫酸的反應只發生 Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O 隨著反應的進行 硫酸濃度變稀 Cu與稀H2SO4不再反應 活潑金屬 如Zn Mg等與濃H2SO4反應 先發生反應 Zn 2H2SO4 濃 ZnSO4 SO2 2H2O 隨著反應進行 硫酸濃度變稀 再發生反應 Zn H2SO4ZnSO4 H2 2 鹽酸 如MnO2和濃鹽酸反應制Cl2只發生反應 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O隨著反應的進行 鹽酸濃度變稀 MnO2與稀鹽酸不再反應 3 硝酸 如Cu和濃硝酸的反應先發生反應 Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O隨著反應的進行 硝酸濃度變稀 再發生反應 3Cu 8HNO3 稀 3C