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1、第三第三节 硝硝 酸酸2021/8/8 星期日1一、硝酸的物理性质一、硝酸的物理性质1.1.纯纯HNOHNO3 3是是无无色、易色、易挥发挥发,有有刺激性刺激性气味的气味的液液体；体；2.2.能与水任意比互溶；能与水任意比互溶；3.3.纯纯HNOHNO3 3的沸点是的沸点是83,83,密度为密度为1.5027g/cm1.5027g/cm3 3,常用浓硝酸质量分数为常用浓硝酸质量分数为6969。质量分数为质量分数为98%98%以上以上的硝酸为的硝酸为“发烟硝酸发烟硝酸”。此处的此处的“烟烟”实为实为“雾雾”2021/8/8 星期日2.棕色瓶，贮放在黑暗且温度较低的地方棕色瓶，贮放在黑暗且温度较低
2、的地方。4 HNO3=2H2O+4NO2 +O2(1)硝酸的不稳定性硝酸的不稳定性保存保存:加水或通氧气加水或通氧气如何除去久置浓硝酸中的黄色？如何除去久置浓硝酸中的黄色？思考：思考：已知已知4NO2+O2+2H2O 4HNO3,请问与请问与 上述反应是否是可逆反应？上述反应是否是可逆反应？二、二、硝酸的化学性质硝酸的化学性质2021/8/8 星期日32、硝酸具有、硝酸具有酸的通性酸的通性:硝酸是一元强酸硝酸是一元强酸HNO3 H+NO31.浓、稀硝酸都能使紫色的石蕊试液变红吗？浓、稀硝酸都能使紫色的石蕊试液变红吗？2.硝酸能与金属起反应放出氢气吗？硝酸能与金属起反应放出氢气吗？思思 考考稀硝
3、酸加入紫色的石蕊试液：稀硝酸加入紫色的石蕊试液：浓硝酸加入紫色的石蕊试液：浓硝酸加入紫色的石蕊试液：实验实验变红变红先变红后褪色先变红后褪色(微热微热)2021/8/8 星期日4 比较：氯水、过氧化钠加入石蕊试液中比较：氯水、过氧化钠加入石蕊试液中氯水加入石蕊试液中：氯水加入石蕊试液中：过氧化钠加入石蕊试液中：过氧化钠加入石蕊试液中：先变红后褪色先变红后褪色先变蓝后褪色先变蓝后褪色猜一猜猜一猜1、从上述现象猜硝酸具有什么性？、从上述现象猜硝酸具有什么性？2、为什么硝酸具有强氧化性、为什么硝酸具有强氧化性?由于由于HNO3中得中得N处在最高价，故硝酸具有较强处在最高价，故硝酸具有较强的得电子能力
4、的得电子能力2021/8/8 星期日52 2、强氧化性、强氧化性 回忆回忆 浓硫酸的强氧化性，回答下列问题：浓硫酸的强氧化性，回答下列问题：浓硫酸的强氧化性由哪种元素体现出来，还原浓硫酸的强氧化性由哪种元素体现出来，还原产物主要是什么？产物主要是什么？浓硫酸的强氧化性体现在与哪些物质的反应？浓硫酸的强氧化性体现在与哪些物质的反应？浓、稀硫酸是否都体现出此强氧化性？浓、稀硫酸是否都体现出此强氧化性？浓硫酸与金属反应有何规律？浓硫酸与金属反应有何规律？2021/8/8 星期日6(1).(1).与金属反应与金属反应l演示实验：浓、稀硝酸分别与铜片反应浓、稀硝酸分别与铜片反应.现象现象:浓硝酸与铜反应
5、现象剧烈，生成浓硝酸与铜反应现象剧烈，生成红棕色的气体，溶液变蓝色红棕色的气体，溶液变蓝色.稀硝酸与铜反应较慢稀硝酸与铜反应较慢,生成无色气生成无色气体体,气体在瓶口处变红棕色气体在瓶口处变红棕色,溶液变蓝色溶液变蓝色.Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O2021/8/8 星期日7问题:1 以上两个反应体现了浓、稀硝酸的哪些性质?酸性和强氧化性.2.氧化等物质的量的铜,消耗的浓、稀硝酸谁多?做酸的浓、稀硝酸的比值是多少?做氧化剂的浓、稀硝酸的比值是多少?2021/8/8 星期日8硝酸与金属反应的规律硝酸与
6、金属反应的规律除除Pt、Au外，硝酸能与几乎所有的金属反应，外，硝酸能与几乎所有的金属反应，金属遇硝酸一般不产生金属遇硝酸一般不产生H2；不活泼金属将浓硝酸还原成不活泼金属将浓硝酸还原成NO2，将稀硝酸还，将稀硝酸还原成原成NO；Al、Fe遇浓硝酸常温下生成致密氧化膜而发生遇浓硝酸常温下生成致密氧化膜而发生钝化；钝化；2021/8/8 星期日9与非金属的反应与非金属的反应 演示演示 将燃着的木条伸入浓硝酸中，观察实验现象？将燃着的木条伸入浓硝酸中，观察实验现象？现象现象 木条继续燃烧，产生红棕色气体，溶液呈现黄木条继续燃烧，产生红棕色气体，溶液呈现黄色。色。书写：书写：S+HNO3(浓浓)小结
7、：小结：浓硝酸与非金属反应时，还原产物为浓硝酸与非金属反应时，还原产物为NONO2 2 非金属被氧化成最高价氧化物，最高价氧非金属被氧化成最高价氧化物，最高价氧化物易溶于水，则生成相应的含氧酸。化物易溶于水，则生成相应的含氧酸。C+4HNO3(浓浓)=4NO2 +CO2+2H2O2021/8/8 星期日10与还原性物质的反应与还原性物质的反应书写：书写：H H2 2S+HNOS+HNO3 3（浓）（浓）H H2 2S+HNOS+HNO3 3（稀）（稀）FeFe2+2+H+H+NO+NO3 3-硝酸具有强氧化性，所以硝酸具有强氧化性，所以FeFe2+2+、S S2-2-、I I-、SOSO3 3
8、2-2-等一些还原性的物质不能与硝酸共存！等一些还原性的物质不能与硝酸共存！NO NO3 3-很稳定，在中性和碱性溶液中几乎与所有很稳定，在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存，但在酸性溶液中的离子能共存，但在酸性溶液中,NO,NO3 3-、H H+具有了强氧化性，与具有了强氧化性，与FeFe2+2+、SOSO3 32-2-等不能共存等不能共存!例例:Fe(NO3)2能在溶液中稳定存在能在溶液中稳定存在,但如果在溶但如果在溶液中加入盐酸液中加入盐酸,溶液将由浅绿色变为棕黄色溶液将由浅绿色变为棕黄色.这这说明说明Fe2+被被NO3-、H+氧化成了氧化成了Fe3+.2021/8/8 星期日11小
9、结：小结：浓硝酸被还原为浓硝酸被还原为 ，稀硝酸被还原为，稀硝酸被还原为 ；（极稀的常被还原为（极稀的常被还原为N N2 2O O或或NHNH3 3）；）；硝酸越浓，氧化性越硝酸越浓，氧化性越 ；还原剂一般被氧化成最还原剂一般被氧化成最_价态（如价态（如Fe Fe、CuCu）；）；硝酸与金属反应时，硝酸显示出硝酸与金属反应时，硝酸显示出 和和 ，与非金属反应时只显示出与非金属反应时只显示出 。NO2NO强强氧化性氧化性氧化性氧化性酸性酸性 高高2021/8/8 星期日12注意注意:l由于浓硝酸具有强氧化性由于浓硝酸具有强氧化性,对皮肤、衣物对皮肤、衣物等有强腐蚀作用，使用时应注意安全。等有强腐
10、蚀作用，使用时应注意安全。如不慎弄到皮肤上，应如不慎弄到皮肤上，应立即用大量水立即用大量水冲洗冲洗，再用，再用小苏打小苏打或或肥皂肥皂洗涤。洗涤。2021/8/8 星期日13王水王水 浓硝酸浓硝酸 浓盐酸浓盐酸 1 ：3浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1 3）叫做王水。）叫做王水。金和铂不溶于硝酸，但可溶于王水（氧化性比硝酸更强）。金和铂不溶于硝酸，但可溶于王水（氧化性比硝酸更强）。2021/8/8 星期日14三.用途l 用浓硝酸和浓盐酸按体积比用浓硝酸和浓盐酸按体积比1:31:3的的比例可配成王水比例可配成王水,可以溶解金、铂等难可以溶解金、铂等难溶于其它酸的
11、金属。溶于其它酸的金属。l 重要的化工原料。重要的化工原料。l 制炸药、染料、塑料、氮肥等。制炸药、染料、塑料、氮肥等。l 化学实验室的重要试剂。化学实验室的重要试剂。2021/8/8 星期日151、足量的、足量的Cu中加入少量的浓硝酸中加入少量的浓硝酸,可能会发可能会发生什么反应生什么反应?反应停止后反应停止后,如果在溶液中再加入足量盐酸如果在溶液中再加入足量盐酸会出现什么情况会出现什么情况?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.思考题思考题一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO
12、3(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+4H2O2021/8/8 星期日16 铁与稀硝酸的反应铁与稀硝酸的反应:1.硝酸过量硝酸过量:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 2.铁过量铁过量3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O*过量的铁粉和部分过量的铁粉和部分Fe3+发生反应发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+*在上述不同的反应过程中，被还原的在上述不同的反应过程中，被还原的HNO3与参加反应的总与参加反应的总HNO3的物质的量比是否一
13、样的物质的量比是否一样?*如何考虑一定量的铁与稀硝酸完全反应时所如何考虑一定量的铁与稀硝酸完全反应时所消耗的硝酸的量？消耗的硝酸的量？2021/8/8 星期日17 练习练习1:取四张蓝色石蕊试纸放在表面皿上，取四张蓝色石蕊试纸放在表面皿上，然后按顺序滴加浓然后按顺序滴加浓HNO3、浓、浓H2SO4、稀、稀HNO3、新制氯水，四张蓝色石蕊试纸最后呈现的颜色新制氯水，四张蓝色石蕊试纸最后呈现的颜色是（是（）（A A）白、黑、红、白白、黑、红、白 （B B）红、黑、红、白红、黑、红、白（C C）白、黑、白、白白、黑、白、白 （D D）白、红、白、红白、红、白、红A 练习练习2：为除去镀在铝表面的铜镀
14、层，为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（可选用的试剂是（）（A）稀硝酸）稀硝酸 （B）浓硝酸）浓硝酸 （C）浓硫酸）浓硫酸 （D）浓盐酸）浓盐酸B2021/8/8 星期日18 练习练习3：铜粉放入稀硫酸中，加热后铜粉放入稀硫酸中，加热后无明显现象，但加入某盐一段时间后，发无明显现象，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，溶液呈蓝色，则该盐可现铜粉质量减少，溶液呈蓝色，则该盐可能是（能是（）（A）FeCl3 （B）Na2CO3 （C）KNO3 （D）FeSO4 A、C2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O2021/8/8 星期日193.硝
15、酸的制法(1)实验室制法实验室制法(2)工业制法工业制法(氨的催化氧化氨的催化氧化)原料原料:NH:NH3 3、空气、水、空气、水设备：氧化炉、吸收塔设备：氧化炉、吸收塔NaNO3(固固)+H2SO4(浓浓)=NaHSO4+HNO32NO+O2=2NO2Pt原理：原理：4NH3+5O2 4NO+6H2O(氧化炉氧化炉)3NO2+H2O=2HNO3+NO(循环使用）（吸收塔）循环使用）（吸收塔）尾气处理：有害气体为尾气处理：有害气体为NONO、NONO2 2，用，用NaOHNaOH溶液吸收。溶液吸收。反应化学方程式：反应化学方程式：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O下页计算关系计算关
16、系:NH3HNO3 2021/8/8 星期日20 练习练习 4：下列各组离子，在溶液中下列各组离子，在溶液中能大量共存的是（能大量共存的是（）（A）H+、Na+、NO3-、ClO-（B）Na+、K+、S2-、SO32-（C）K+、NH4+、NO3-、OH-（D）Na+、Fe2+、SO42-、NO3-（E）H+、K+、NO3-、I-B、D NO3-在酸性环境氧化性很强在酸性环境氧化性很强,在在中性或碱性环境氧化性很弱中性或碱性环境氧化性很弱,或者可认或者可认为没有氧化性为没有氧化性.2021/8/8 星期日214.硝酸根离子的检验试样不能用稀溶液，否则产生的气体为试样不能用稀溶液，否则产生的气体
17、为无色的无色的NO，难于观察。，难于观察。反应原理：反应原理：NaNO3+H2SO4(浓浓)=NaHSO4+HNO3 Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O试样（晶体或浓溶液）试样（晶体或浓溶液）是否产生红棕色气体是否产生红棕色气体Cu+浓浓H2SO42021/8/8 星期日22四、硝酸盐的分解规律四、硝酸盐的分解规律K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au亚硝酸盐亚硝酸盐 +氧气氧气金属氧化物金属氧化物 +二氧化氮二氧化氮 +氧气氧气 金属金属 +二氧化氮二氧化氮 +氧气氧气例如：例如：2NaNO3=2NaNO2+O22C
18、u(NO3)2=2CuO+4NO2 +O2 2AgNO3=2Ag+2NO2 +O22.多数硝酸盐为易暴易分解物,应低温,避光保存2021/8/8 星期日23讨论：l将浓盐酸、浓硫酸和浓硝酸分别将浓盐酸、浓硫酸和浓硝酸分别滴在三块蓝色的石蕊试纸上，你滴在三块蓝色的石蕊试纸上，你认为会出现什么样的现象？为什认为会出现什么样的现象？为什么？么？2021/8/8 星期日24强氧化性l回顾回顾：浓硫酸的强氧化性表现在哪些方面？浓硫酸的强氧化性表现在哪些方面？a.常温下能使铁、铝钝化常温下能使铁、铝钝化 b.加热能与铜等不活泼金属反应加热能与铜等不活泼金属反应 c.能和一些非金属反应能和一些非金属反应2021/8/8 星期日252021/8/8 星期日262021/8/8 星期日27