内容正文:
第16讲 硝酸
【学习目标】
1.掌握硝酸的主要性质。
2.了解硝酸的用途。
3.了解工业制硝酸的原理
【基础知识】
一、硝酸的性质
1.物理性质
(1)色味态:纯硝酸是一种____色有______气味的液体
(2)密度:比水_____,密度越大,浓度越______,常见浓硝酸浓度为68%~70%
(3)溶解性:以______比和水互溶
(4)挥发性:浓硝酸易挥发,同__________。浓度为95%以上的硝酸称为___________
2.与金属单质反应
(1)Al、Fe:遇到浓硝酸,常温______,加热_______
(2)Au、Pt:任何情况下都不反应
(3)其他金属(如铜):常温反应
①浓硝酸:________________________________________
②稀硝酸:________________________________________
3.与非金属单质反应:加热反应
(1)浓硝酸:________________________________________
(2)稀硝酸:________________________________________
4.不稳定性
(1)条件:光照或受热易分解
(2)反应:________________________________________
5.保存
(1)易挥发:_______保存,敞口放置,质量_______,浓度_______
(2)易分解:____色____口瓶避____、黑暗而且温度_____的地方
(3)强氧化性:不能用_______塞,而用_______塞
(4)大量存放:____制或____制的槽车内
1.打开盛放浓硝酸的试剂瓶的塞子,会有什么现象发生?其原因是什么?
2.浓硝酸通常显黄色,其原因是什么?如何除去该颜色?
3.常温下不溶于浓HNO3的金属有哪些?
二、硝酸的强氧化性的应用
1.硝酸和蓝色石蕊试纸的反应
试剂
主要现象
原因
浓硝酸
稀硝酸
浓硫酸
稀硫酸
氯水
SO2
2.硝酸与还原性微粒反应
3.金属和硝酸反应的计算模型
【考点剖析】
考点一:硝酸的性质及应用
例1.对下列事实的解释正确的是( )。
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定
B.不用浓硝酸和铜屑反应制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性
C.铁与稀硝酸反应溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+
D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化
【解析】选A。用化学知识分析观察到的事实,找出合理的解释,要特别注意事实正确,物质的某性质也正确,但事实与该性质之间无联系,或该性质不是产生这一事实的主要原因的问题。HNO3属于不稳定的酸,见光、受热易分解,故应避光保存,用棕色瓶可达到避光的目的,A项正确。工业上不用浓硝酸和铜反应制硝酸铜,不是因为浓硝酸有挥发性,而是因为硝酸与铜反应会产生污染性气体NO2,同时又多消耗了硝酸,Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,B项错误。铁与稀硝酸反应时,稀硝酸的氧化性仍可将铁氧化成Fe(NO3)3,溶液呈黄色,现反应后溶液呈浅绿色,那是因为过量的Fe与Fe(NO3)3反应生成了Fe(NO3)2,而不是因为稀硝酸不能氧化Fe2+,C项错误。硝酸与金属发生反应时,一般都是+5价的氮元素起氧化作用,故反应不能产生H2,而是产生低价的含氮物质,D项错误。
考点二:与硝酸有关的实验
例2.某校为了改进碳与浓硝酸反应的实验,设计了如图所示的装置,实验步骤:先预热盛有无水氯化钙的烧瓶,然后投入几小块红热的炭块,再缓缓向炭块上滴加浓硝酸(最好用发烟硝酸),反应即可连续发生。请完成下列空白:
(1)红热的炭块投入烧瓶中后先是由红变暗,滴入浓硝酸后又由暗变红,原因是_____________________,反应的化学方程式为_______________________________。
(2)烧瓶中的现象是__________________________________;试管中的现象是____________________________________。
(3)无水氯化钙的作用是________________________,水湿棉花的作用是______________,气球的作用是______________。
(4)若在反应结束后,在试管中得到20g沉淀(假设各步反应均进行完全),若要使气球中所得气体完全被水吸收(4NO+3O2+2H2O4HNO3),则需要再通入O2的体积为__________L(标准状况,装置中的空气在此处计算时,可忽略)。
【解析】(1)红热的炭块投入