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1、高一化学硝酸本讲稿第一页，共四十五页纯纯硝硝酸酸是是无无色色（工工业业浓浓硝硝酸酸和和发发烟烟硝硝酸酸因因溶溶有有NO2而而显显棕棕色色）、易易挥挥发发、刺刺激激性性气气味味的液体。的液体。能以任意比溶于水；能以任意比溶于水；密度比水大；密度比水大；沸点低：沸点低：8383；常用浓硝酸常用浓硝酸的浓度为的浓度为6969（14mol/L14mol/L），），9898的浓硝酸叫作的浓硝酸叫作“发烟硝酸发烟硝酸”。硝酸的物理性质硝酸的物理性质本讲稿第二页，共四十五页溶质质量分数溶质质量分数物质的量浓度物质的量浓度浓硝酸浓硝酸69%14mol/L浓盐酸浓盐酸37%12mol/L浓硫酸浓硫酸98%18m
2、ol/L本讲稿第三页，共四十五页1 1、具有酸的通性、具有酸的通性 HNO3H+NO3-硝酸的化学性质硝酸的化学性质n使指示剂变色使指示剂变色n与碱发生中和反应与碱发生中和反应n与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应n与某些盐反应与某些盐反应n与金属反应与金属反应2HNO3+CaCO3Ca(NO3)2+H2O+CO2但不生成氢气但不生成氢气2HNO3+CaO Ca(NO3)2+H2OHNO3+NaOHNaNO3+H2On蓝色石蕊：稀蓝色石蕊：稀变红，浓变红，浓先变红，后褪色先变红，后褪色本讲稿第四页，共四十五页2 2、不稳定性、不稳定性 硝酸分解产生硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色
3、。溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。保存：保存：密封于密封于棕色细口磨砂玻璃塞（不能用橡胶棕色细口磨砂玻璃塞（不能用橡胶塞，硝酸老化橡胶）塞，硝酸老化橡胶）瓶中瓶中,并放在阴暗处！并放在阴暗处！久置浓硝酸为什么呈黄色？久置浓硝酸为什么呈黄色？4HNO3 4NO2+O2+2H2O光照光照或或本讲稿第五页，共四十五页3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3.3.强氧化性强氧化性 与金属反应与金属反应（演示实验）（演示实验）3Ag+4HNO3(稀稀)3AgNO3+NO+2H2O是否有气是否有气泡产生？泡产生？逸出气泡逸出气泡
4、的快、慢的快、慢气体的颜气体的颜色色溶液颜色溶液颜色的变化的变化浓硝酸浓硝酸稀硝酸稀硝酸遇空气变遇空气变红棕色红棕色有有有有快快慢慢红棕色红棕色无色无色蓝绿色蓝绿色蓝色蓝色本讲稿第六页，共四十五页结论：结论：不论浓、稀硝酸都有很强的氧化性，几乎能与不论浓、稀硝酸都有很强的氧化性，几乎能与所有金属所有金属(除除Pt、Au等少数金属外等少数金属外)反应，如：反应，如：Mg、Al、Zn、Fe、Cu等（等（与金属反应时无与金属反应时无H2放出放出）。但。但Al、Fe在冷、浓硝酸中要发生在冷、浓硝酸中要发生钝化钝化。可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸本讲稿第七页
5、，共四十五页C+4HNO3（浓）（浓）CO2+4NO2+2H2OS+6HNO3（浓）（浓）H2SO4+6NO2+2H2OP+5HNO3（浓）（浓）H3PO4+5NO2+H2O与非金属反应与非金属反应本讲稿第八页，共四十五页与其它还原剂反应与其它还原剂反应H2S+HNO3(浓浓)H2SO4+NO2+H2O884H2S+HNO3(稀稀)S+NO+H2O323243SO32-+2NO3-+2H+3SO42-+2NO+H2O氧化性：氧化性：浓浓HNO3 稀稀HNO3本讲稿第九页，共四十五页 在水溶液中，在水溶液中，NO3-无氧化性，但当水溶液中有无氧化性，但当水溶液中有大量大量H+存在时，存在时，NO
6、3-就表现出强氧化性，此时，就表现出强氧化性，此时，溶液中不可能存在溶液中不可能存在Fe2+、S2-、I-、SO32-、Br-等等还原性离子。还原性离子。本讲稿第十页，共四十五页本讲稿第十一页，共四十五页智慧背囊：诺贝尔奖章的故事 有两位德国科学家，劳厄和弗兰克，分获有两位德国科学家，劳厄和弗兰克，分获19141914年和年和19251925年的物年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、麦，请求丹麦同行、19221922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。年物理学奖得主玻尔帮忙保存。19401940年，
7、年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西的一位匈牙利化学家赫维西(1943(1943年化学奖得主年化学奖得主)帮他想了个好主意：帮他想了个好主意：将奖牌放入一种试剂中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放将奖牌放入一种试剂中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重
8、新铸造，于重新铸造，于19491949年完璧归赵时，当时弗兰克工作的美国芝加哥市年完璧归赵时，当时弗兰克工作的美国芝加哥市还专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式。还专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式。本讲稿第十二页，共四十五页3体积浓盐酸与体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做体积浓硝酸的混合物叫做王王水水，它的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金，它的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金（Au）和）和铂（铂（Pt）溶解。）溶解。硝酸有强氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂除硝酸有强氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂除外）氧化而生成硝酸盐。那诺贝尔金质奖章究竟是外）氧化而生成硝酸盐。那诺贝尔金质奖章究竟是用
9、什么溶解的呢？用什么溶解的呢？V浓浓HCl:V浓浓HNO3=3:1本讲稿第十三页，共四十五页硝酸的用途硝酸的用途硝化纤维塑料硝化纤维塑料炸炸 药药染染 料料硝酸硝酸盐盐本讲稿第十四页，共四十五页工业上制备硝酸的过程如下：工业上制备硝酸的过程如下：2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO4NH3+5O24NO+6H2O催化剂催化剂(1)氨在催化剂的作用下与氨在催化剂的作用下与氧气发生反应，生成氧气发生反应，生成NO；(2)一氧化氮进一步被氧气一氧化氮进一步被氧气氧化成氧化成NO2；(3)用水吸收二氧化氮生用水吸收二氧化氮生成硝酸。成硝酸。硝酸的工业制法硝酸的工业制法本讲稿第十五页，共
10、四十五页催化剂催化剂NH3空气空气空气空气NH3热交换器热交换器转化器转化器吸收塔吸收塔工业制备硝酸的流程工业制备硝酸的流程NO、O2、N2等等NO2、O2、N2等等HNO3H2O本讲稿第十六页，共四十五页例：例：某化肥厂用某化肥厂用NH3制取制取HNO3。已知由。已知由NH3制制取取NO时时的的转转化率是化率是90%，NO的的转转化率化率为为88%，若制取，若制取100吨吨69%的的HNO3需要多少吨氨气？需要多少吨氨气？本讲稿第十七页，共四十五页硝酸的实验室制法硝酸的实验室制法NaNO3(s)+H2SO4(浓浓)NaHSO4+HNO3微热微热不能强热，硝酸易分解！不能强热，硝酸易分解！本讲
11、稿第十八页，共四十五页物性：物性：硝酸盐均为易溶于水的晶体硝酸盐均为易溶于水的晶体化性：化性：不稳定，易分解不稳定，易分解K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag亚硝酸盐亚硝酸盐O2氧化物氧化物NO2O2金属金属NO2O2分解规律：分解规律：2KNO32KNO2+O22Cu(NO3)22CuO+4NO2+O22AgNO32Ag+2NO2+O2硝酸盐的性质硝酸盐的性质本讲稿第十九页，共四十五页1 1、由于、由于硝酸盐硝酸盐在高温时受热易分解出在高温时受热易分解出O2，故硝，故硝酸盐在酸盐在高温时是强氧化剂高温时是强氧化剂。2 2、硝酸盐在、硝酸盐在酸性酸性条件下的
12、水溶液中，有强氧化性。条件下的水溶液中，有强氧化性。硝酸盐的氧化性硝酸盐的氧化性本讲稿第二十页，共四十五页在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入再加入KNO3，发现铜粉溶解，为什么？，发现铜粉溶解，为什么？3Cu8H+2NO3-3Cu2+2NO4H2O本讲稿第二十一页，共四十五页NO3-的检验的检验步骤：步骤：u硝酸盐（若是溶液要浓缩）硝酸盐（若是溶液要浓缩）u加入浓硫酸、铜片加入浓硫酸、铜片u加热加热现象与结论：现象与结论：若有红棕色气体，证明有若有红棕色气体，证明有NO3-反应原理（方程式）：反应原理（方程式）：NaNO3+H2SO4NaHSO4+HNO3微
13、热微热Cu+HNO3(浓浓)4Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O本讲稿第二十二页，共四十五页写出下列反应写出下列反应在浓硝酸中放入铜片：在浓硝酸中放入铜片：（1 1）开始反应的化学方程式为）开始反应的化学方程式为 ：（2 2）若铜有剩余则反应将要结束时化学方程式为：）若铜有剩余则反应将要结束时化学方程式为：（3 3）反应停止后，再加入少量的）反应停止后，再加入少量的2525的稀硫酸，这时的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是（用离子方程式铜片上又有气泡产生，其原因是（用离子方程式表示）：表示）：Cu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu
14、(NO3)2+2NO+4H2O3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O本讲稿第二十三页，共四十五页一、利用利用N守恒计算：守恒计算：溶液中的溶液中的NO3-和生成的和生成的NO(或或NO2)中中N的物质的物质的量之和等于原的量之和等于原HNO3的物质的量的物质的量1 1、若将、若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生时，共产生5.6L气体（标准状况）。则所消耗气体（标准状况）。则所消耗的硝酸的物质的量为的硝酸的物质的量为_。2、38.4gCu跟适量的浓跟适量的浓HNO3反应，反应，Cu全部反应后全部反应后共收集到气体共收集到气体22.4
15、L(标准状况标准状况)，反应中作氧化，反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比的物质的量比()()A、5/11B、6/11C、5/6D、6/50.65molA本讲稿第二十四页，共四十五页二、利用电子守恒计算：二、利用电子守恒计算：金属转移的电子金属转移的电子氮元素转移的电子氮元素转移的电子1、1.92g铜投入到一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体铜投入到一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越淡，共收集到标准状况下颜色越来越淡，共收集到标准状况下672mL气体，将盛气体，将盛此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况
16、下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入氧气的体积为的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入氧气的体积为()A、504mLB、336mLC、224mLD、168mL2、某浓度稀、某浓度稀HNO3与金属与金属M反应时，能得到反应时，能得到+2价硝酸盐，价硝酸盐，反应时反应时M与与HNO3的物质的量之比为的物质的量之比为5 12，则反应时，则反应时HNO3的还原产物是的还原产物是（）A、NH4NO3B、N2C、N2OD、NOBB本讲稿第二十五页，共四十五页三、利用电荷守恒计算三、利用电荷守恒计算:一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在:n(NO3-)=n(H
17、+)+2n(Cu2+)1、6.4g铜与过量的硝酸铜与过量的硝酸（8mol/L60mL）充分反充分反应后，硝酸的还原产物有应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液，反应后溶液中所含中所含H+离子为离子为nmol，此时溶液中所含，此时溶液中所含NO3-的的物质的量为物质的量为 ()()A、0.28molB、0.31molC、(n+0.2)molD、(n+0.4)molC本讲稿第二十六页，共四十五页 将将32.0gCu投入投入50mL12moL/L的浓硝酸中，充分反应的浓硝酸中，充分反应后，收集到后，收集到4.48L（标准状况）（标准状况）NO和和NO2的混合气体。的混合气体。（1 1）被还原
18、硝酸的物质的量是）被还原硝酸的物质的量是_mol。（2 2）判断）判断32.0gCu和和50mL12moL/L的硝酸反应后何者有的硝酸反应后何者有剩余？剩余？_，其物质的量是，其物质的量是_mol。（3 3）如果往反应后的体系内再加）如果往反应后的体系内再加100mL2mol/L的稀硫酸，的稀硫酸，充分反应后又有气体逸出，写出离子反应方程式充分反应后又有气体逸出，写出离子反应方程式:_ _ 并计算新产生气体的体积（标准状况并计算新产生气体的体积（标准状况):_):_0.2Cu0.33Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O 2.24L强化练习强化练习本讲稿第二十七页，共四十五页本讲稿第
19、二十八页，共四十五页本讲稿第二十九页，共四十五页本讲稿第三十页，共四十五页本讲稿第三十一页，共四十五页1将将1.92g铜铜粉粉与与一一定定量量的的硝硝酸酸反反应应，当当铜铜粉粉完完全全作作用用时时收收集集到到气气体体1.12L（标标况况），则则所所消消耗耗的的硝硝酸酸的的物物质质的的量量是是（）A0.12molB0.11molC0.09molD0.08mol有关硝酸的守恒计算有关硝酸的守恒计算 N元素守恒：元素守恒：0.032+0.05=0.11molN元素守恒：元素守恒：参加反应的硝酸参加反应的硝酸=起酸性作用硝酸起酸性作用硝酸+起氧化性作用的硝酸起氧化性作用的硝酸本讲稿第三十二页，共四十五
20、页2、在在热热的的酸酸性性溶溶液液中中，0.025mol KNO3恰恰好好0.075mol FeCl2氧氧化化为为FeCl3，试试推推断断KNO3的的还还原产物是（原产物是（）A.N2O B.NO C.NO2 D.KNO2氧化还原反应中氧化还原反应中电子守恒：电子守恒：得到电子总数得到电子总数=失去电子总数失去电子总数设：还原产物中设：还原产物中N元素化合价为元素化合价为x价价电子守恒：电子守恒：0.075(3-2)=0.025(5-x)x=2 还原产物为还原产物为NO本讲稿第三十三页，共四十五页3、实实验验测测得得金金属属锌锌与与某某浓浓度度的的硝硝酸酸发发生生反反应应时时，消消耗耗锌锌与与
21、硝硝酸酸的的物物质质的的量量之之比比为为2：5，据据此事此事实实推知硝酸的推知硝酸的还还原原产产物物为为（）A.N2OB.NOC.NH4NO3D.N2N元素守恒：元素守恒：参加反应的硝酸参加反应的硝酸=起酸性作用硝酸起酸性作用硝酸+起氧化性作用的硝酸起氧化性作用的硝酸电子守恒：电子守恒：得到电子总数得到电子总数=失去电子总数失去电子总数本讲稿第三十四页，共四十五页浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比 酸通性酸通性H+氧氧化性化性强氧强氧化性化性热稳定热稳定性性挥发挥发性性吸水吸水性性脱水脱水性性盐酸盐酸硫酸硫酸硝酸硝酸有有有有有有有有有有有有无无有有有有稳定稳定稳定稳定
22、不稳定不稳定易挥发易挥发难挥发难挥发易挥发易挥发无无有有无无无无有有无无本讲稿第三十五页，共四十五页1.分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中，放置一段时间后，的烧杯露置于空气中，放置一段时间后，质量增大的是质量增大的是，原因是，原因是，质量减少的是，质量减少的是，原，原因是因是。浓浓H2SO4浓浓H2SO4吸收空气中的水蒸气吸收空气中的水蒸气浓盐酸、浓硝酸浓盐酸、浓硝酸浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性.练习练习本讲稿第三十六页，共四十五页2.下列试剂下列试剂不需要不需要保存在保存在棕色棕色试剂瓶内的是试剂瓶内的是()A、浓、浓H
23、NO3B、NaCl溶液溶液C、新制氯水、新制氯水D、AgNO3溶液溶液见光或受热而易变质的物质需用棕色试剂瓶且密封保存，如：AgNO3、浓HNO3、AgCl、H2O2、溴水、氯水等B本讲稿第三十七页，共四十五页3.3.一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化些变化?反应停止后反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况盐酸会出现什么情况?溶液中存在溶液中存在NO3-,它遇到它遇到H+后后,会继续氧化会继续氧化铜铜,当然此时当然此时NO3-/H+的溶度较稀的溶度较稀.一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3
24、(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O随着反应进行随着反应进行,硝酸由浓变稀硝酸由浓变稀,则发生则发生:3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O本讲稿第三十八页，共四十五页4.4.下列反应下列反应中中HNOHNO既表现氧化性又表现酸性的是既表现氧化性又表现酸性的是(A)C+(A)C+浓浓HNOHNO3 3(B)FeO+HNO(B)FeO+HNO3 3 (C)Fe(C)Fe2 2O O3 3+HNO+HNO3 3 (D)Cu+(D)Cu+浓浓HNOHNO3 3 BDBD5.5.利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理论上利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理论上看，消耗
25、硝酸质量最多的是看，消耗硝酸质量最多的是 (A)Cu+(A)Cu+浓浓HNOHNO3 3 (B)Cu+(B)Cu+稀稀HNOHNO3 3 (C)CuO+HNO(C)CuO+HNO3 3 (D)Cu(OH)(D)Cu(OH)2 2+HNO+HNO3 3A A本讲稿第三十九页，共四十五页6.在稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质在稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速溶解的是（后，可使铜片迅速溶解的是（）A稀盐酸稀盐酸B芒硝晶体芒硝晶体CKNO3DFeCl2溶液溶液C本讲稿第四十页，共四十五页将将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集
26、到气体为用时，收集到气体为1.12L（标准状况）则所消耗（标准状况）则所消耗的硝酸的物质的量是（的硝酸的物质的量是（）A0.12molB0.11molC0.10molD0.08molCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OB0.030.06本讲稿第四十一页，共四十五页3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OX4X2XY3/8Y2/3YX+Y=0.032X+2/3Y=0.05X=0.0225Y=0.0075n(HNO3)=40
27、.0225+3/80.0075=0.11mol1.92g铜粉铜粉n(Cu)=0.03mol，气体为气体为1.12Ln(气体气体)=0.05mol方法一方法一本讲稿第四十二页，共四十五页元素守恒法：元素守恒法：n(HNO3)=0.05+0.06=0.11mol1.92g铜粉，气体为铜粉，气体为1.12LCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2On(HNO3)=n(氧化性氧化性)+n(酸性酸性)n(氧化性氧化性)=1.12/22.4=0.05moln(酸性酸性)=21.92/64=0.06mol方法二方法二本讲稿第四十三页，共四十五页本讲稿第四十四页，共四十五页本讲稿第四十五页，共四十五页