内容正文:
考点8 硝酸
【核心考点梳理】
硝酸的性质及用途
1.物理性质
颜色
状态
气味
特性
无色
液态
刺激性
易挥发
2.化学性质
(1)不稳定性:见光或受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
浓硝酸由于溶有少量NO2而略显黄色。
(2)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCO3与HNO3反应CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。
(3)强氧化性:①与金属反应:硝酸具有强氧化性,能与除金、铂等少数金属以外的绝大多数金属反应。
a.Cu与浓HNO3反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
Cu与稀HNO3反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
b.与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸与浓硫酸相似,也能使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。
②与非金属反应:浓硝酸在加热的条件下,还能与木炭等非金属单质发生氧化还原反应。浓硝酸与木炭反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O。
浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫作王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
3.硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料,常用来制造氮肥、炸药、燃料、塑料、硝酸盐等。
【典型例题】
例1.(2023·高一课时练习)用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜,下列叙述不正确的是
①铜与浓硝酸反应 ②铜与稀硝酸反应 ③铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与稀硝酸反应
A.对环境造成的危害:③最小
B.所消耗的HNO3的物质的量:①>②>③
C.三种途径所消耗的铜的质量相同
D.铜与浓硝酸反应速率最快,故制取硝酸铜的最佳方案是①
例2.(2023秋·北京怀柔·高一统考期末)下列关于硫酸和硝酸的叙述错误的是
A.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
B.浓硫酸可以氧化
C.浓硝酸可以氧化金属铜
D.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性
例3.(2023秋·上海浦东新·高一上海中学东校校考期末)在某溶液中加入足量BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是
A.一定含有 B.一定不含Ag+ C.可能含有 D.可能含有
例4.(2023春·湖南永州·高一湖南省东安县第一中学校考开学考试)在混合溶液中,和物质的量浓度分别为和,向该溶液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)
A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45
【核心归纳】
1.硝酸的强氧化性
HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
(1)硝酸与金属的反应
①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,
如3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O;
②活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同;
③常温下,浓硝酸能使Fe、Al钝化。
(2)硝酸与非金属的反应
①反应规律:非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O;
②实例:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(3)硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、SO等均能被HNO3氧化。
2.硝酸与金属反应的计算
(1)电子守恒法:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。
(2)原子守恒法:硝酸与金属反应时,反应前硝酸中的NO一部分仍以NO的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N的物质的量相等。
(3)利用离子方程式计算:硝酸与硫酸混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐中的NO与硫酸电离出的H+仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。
【考点达标随堂练】
1.(2023秋·全国·高一假期作业)关于硝酸的说法正确的是
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓HCl按3:1的体积比所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.浓硝酸保存在透明试剂瓶中
2.(2023·广东·高一学业考试)下列叙述正确的是
A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B.常温下,铁片不能与浓硝酸发生反应
C.氯水久置后,漂白性和酸性均减弱