内容正文:
考点12 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2.(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.如图为氨催化氧化的实验装置。实验过程中集气瓶中有白烟产生,该白烟可能是
A.HNO3 B.NO2 C.NH4NO3 D.NH4Cl
2.为了检验,甲、乙、丙、丁四位同学设计了如下四种方案,其中方案最优的是
A.方案甲:试液白色沉淀沉淀不溶解
B.方案乙:试液无沉淀(也无气泡)白色沉淀
C.方案丙:试液无沉淀白色沉淀
D.方案丁:试液白色沉淀(过滤)沉淀不溶解
3.常温下,下列溶液可以用铝槽车装运的是
A.稀硫酸 B.浓盐酸 C.浓硫酸 D.稀硝酸
4.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中和的物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L。取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,生成气体的总物质的量为(设反应中被还原成)
A.0.045mol B.0.03mol C.0.02mol D.0.005mol
5.探究氮元素及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
取少量溶液,滴加溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中不含
B
取少量溶液,滴入硫酸酸化的溶液
溶液变黄色
氧化性:比强
C
投入到一定浓度