高考化學(xué)考點(diǎn)解析全程復(fù)習(xí) 10

高考化學(xué)考點(diǎn)解析全程復(fù)習(xí)考點(diǎn)：硝酸

1.復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、記住硝酸的物理性質(zhì)。

2、掌握并能靈活運(yùn)用硝酸的化學(xué)性質(zhì)。

3、掌握實(shí)驗(yàn)室制取硝酸的方法。

4、掌握工業(yè)上氨催化氧化制硝酸的反應(yīng)原理，常識性了解其主要生成過程。了解NO

和NO2對環(huán)境的污染及其防治方法。

2.難點(diǎn)聚焦

一、物理性質(zhì)

純凈硝酸是無色、易揮發(fā)，有刺激性氣味的液體，密度比水大。因?yàn)樗木w為分子

晶體，所以它的熔沸點(diǎn)較低。因?yàn)橄跛岱肿訛閺?qiáng)極性分子，所以它能以任意比溶于水。常用濃硝酸的質(zhì)量

分?jǐn)?shù)大約是69%o98%以上的濃硝酸叫“發(fā)煙硝酸”。濃硝酸為揮發(fā)性酸，打開瓶蓋露置于空氣中，瓶口

上方觀察到白霧。

二、化學(xué)性質(zhì)

硝酸溶于水發(fā)生完全電離：HNOJ-FT+NO/,常用濃硝酸中，硝酸也是以離子形成存

在于水溶液中，因此硝酸具有酸的通性。硝酸是一種強(qiáng)酸，除具有酸的通性外還有它本身的特性。

1、硝酸的不穩(wěn)定性

::

4HNO3==2H2O+4NO2t+O2t

硝酸的濃度越大越易分解，溫度越高分解越快，光越強(qiáng)分解越快。為了防止硝酸的分

解，必須把它盛在棕色瓶里密封貯放在黑暗而且溫度低的地方。常用濃硝酸略帶黃色，是因?yàn)樯俨糠窒跛?/p>

分解而產(chǎn)生的NC>2氣體溶解在硝酸中的緣故。

如果將濃硝酸加熱分解產(chǎn)生的氣體收集起來再溶于水時.，該混合氣可被水完全吸收，無殘留氣體。這

是因?yàn)槭占降臍怏w中匕0：％=4:1溶于水時，發(fā)生反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3,恰好均被完全吸收。

2、硝酸的氧化性

硝酸是一?種很強(qiáng)的氧化劑，不論稀硝酸還是濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強(qiáng)。

同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強(qiáng)。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數(shù)金屬，還能氧化許多非金屬（如

22+

碳、硫、磷），及具有還原性的物質(zhì)（如H2S>Na2SO3,SO2、HBr、HI、Fe\Sn,松節(jié)油、鋸未等）。

如：

銅、汞、銀等不活潑金屬與濃硝酸劇烈反應(yīng)，一般認(rèn)為生成硝酸鹽和二氧化氮而與稀硝酸反應(yīng)通常需

加熱，產(chǎn)生金屬硝酸鹽和一氧化氮，在反應(yīng)中硝酸均既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。

CU+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO21+2H2O................................①

3Cu+8HNO3（?。?Cu（NO3）2+2NOt+4H2O............................②

上述兩反應(yīng)均可用離子方程式表示為：

+2+

CU+4H+2NO3=CU+2NO2t+2H2O

+3+

3CU+4H+2NO3=2CU+2NOf+4H2O

值得注意的是切不可以還原產(chǎn)物的價態(tài)來判斷硝酸氧化性的強(qiáng)弱，必須肯定濃硝酸氧化性強(qiáng)于稀硝酸

氧化性。同時必須切實(shí)知道反應(yīng)中作為氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氣體（氮的氧化物）的物質(zhì)的量,

即使產(chǎn)生N02和NO的混合氣體亦是如此。

反應(yīng)①可用作實(shí)驗(yàn)室制取NO2氣體，用平底燒瓶分液漏斗、雙孔塞組合實(shí)驗(yàn)裝置，由于反應(yīng)劇烈，可

控制滴加濃硝酸的速率控制產(chǎn)生NO?的速率，只能用向上排空氣法收集NO2氣體，多余的NO2氣體可用

—>

堿液吸收。該制取應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。反應(yīng)②可作為實(shí)驗(yàn)室制取NO的反應(yīng)，裝置選擇固+液△氣的裝

置，只能用排水法收集。

鋁、鐵遇冷的濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，即濃硝酸將它們表面氧化成一層薄而致密的氧化物薄膜、阻止了

進(jìn)一步反應(yīng)的緣故。

鐵在過量的濃硝酸中加熱發(fā)生反應(yīng)為：

A

Fe+6HNO3（濃）Fe（NO3）3+3NO21+3H2O

過量的鐵在稀硝酸中發(fā)生反應(yīng)為：

A

3Fe+8HNO、（?。?Fe（NO3）2+2NOt+4H2O

活潑金屬跟稀硝酸反應(yīng)，由于金屬的強(qiáng)還原性，還原產(chǎn)物較為復(fù)雜。

例如：4Mg+10HNO3（?。?4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2Oo

王水（濃硝酸和濃鹽酸體積比）能使Pt、Au溶解。

碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)在熱而濃的硝酸中劇烈反應(yīng)：

△

C+4HNO3（濃）C02t+4NO2t+2H2O

△

S+6HNO3（濃）H2SO4+6N02t+4H2O

△

P+5HNO3（濃）H3PO4+5N02t+H20

△

P4+20HNO3（濃）4H3Po4+20N02t+4H2O

某些還原性的化合物能被硝酸氧化：

3Na2so3+2HNO3（?。?3Na2SO4+2NOf+H2O

3H2S+2HNO3=3S+2NO+4H2O

2NaBr+4HNO3（?。?NaNO3+2NO2f+Br2t+H20

6KI+8HNO3（?。?6KNO3+I2+2NOf+4H2O

三、硝酸的制法

1、硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法

硝酸有揮發(fā)性，所以在實(shí)驗(yàn)室里可以把硝酸鹽跟濃硫酸共同加熱來制取。反應(yīng)為:

&

NaNCh+H2so4（濃）NaHSO4+HNO3f

裝置圖：

注意：加熱時最好微熱。因?yàn)镠NC>3受熱易分解。制得的硝酸常略顯黃色，是因?yàn)槿苡猩倭縉O2的緣故。

2、硝酸的工業(yè)制法（氨的催化氧化法）

氨氧化生成一氧化氮

兩個階段〔一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸

反應(yīng)方程式：

4NH3（氣）+502（氣）4N0（氣）+6H2O（氣）+907KJ

2NO（氣）+02（氣）=2NO2（氣）+113kJ

3NO2（氣）+H2O（液）=2HNO3（液）+NO（氣）+136KJ

設(shè)備：氧化爐、吸收塔

吸收劑：水或稀硝酸

濃縮劑：硝酸鎂或濃硫酸

尾氣吸收劑：氫氧化鈉溶液。（NO+NO2+NaOH=2NaNO2+H2。）

注意點(diǎn)：在吸收反應(yīng)進(jìn)行過程中補(bǔ)充一些空氣，使吸收生成的NO再氧化為NO2,N02

溶于水又生成HNO3和NO,經(jīng)過多次的氧化和吸收，二氧化氮可以完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉(zhuǎn)

化為硝酸。因此起始物和反應(yīng)終產(chǎn)物物質(zhì)的量間關(guān)系為：ImolNH?轉(zhuǎn)化lmolHN03o

3.例題精講

例1、1.92gCu片與定量的濃HNCh作用，當(dāng)收集到NO2和NO氣體共1.12L時(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，金屬銅

恰好全部作用。則反應(yīng)中消耗HNChmol被還原的HNO3mol,轉(zhuǎn)移電子mol。

1.92g

解析：ne=ncu義2=--------X2=0.06mol

MgImol

1.12L

“被還原HNQnNO+NO=0.05mol

222AL/mol

L92g

n&HNO,~nCuX2+襄NO+NO]X2+0.05mol=0.11mol

64g/mol

答案：0.11、0.05、0.06?

例2、現(xiàn)有下列三個方案用于制取硝酸銅，要求：①不污染環(huán)境②原料利用率高。請對下列三個方案

加以評價。

方案一：用銅屑與濃硝酸作用。

方案二：用銅屑與中等濃度的硝酸作用，生成的NO和NO2氣體用NaOH吸收。

方案三：先將銅屑在空氣中灼熱，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述產(chǎn)物。

解析：方案一的制備反應(yīng)為：Cu+4HNC)3(:的二Cu(NO3)2+2NO2f+2H2Oo制備ImolCu(NCh%

需4molHNO3,反應(yīng)放出的NO?未處理，對環(huán)境有污染。方案二的制備除含方案一反應(yīng)外還有反應(yīng)：

8

3Cu+8HNO,=3Cu(NO1)2+2NOt+4H2O,制備ImolCu(NO,%需一?4moiHNO?反應(yīng)放出的NO?和NO

3

可基本被吸收口物;境污染較小。方案三的制備反應(yīng)也有兩個：2CU+O2△2CUO,CUO+2HNO3=CU

(NO3)2+H2O,制備lmolCu(NC>3)2需2moiHNO3，對環(huán)境的污染也較小。

答案：由上綜合分析可知，方案三最合理。

例3、在鋅跟稀硝酸反應(yīng)時，若參加反應(yīng)的鋅與消耗的硝酸的物質(zhì)的量之比為1:2.5時，則被還原的

HNCh和未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比為

A、2:5B、1:4C、1:5D、1:9

解析：Zn與HNCh的物質(zhì)的量比為1：2.5即4:10。

則：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2Ot+5H2O................①

4Zn+l0HNC)3=4Zn(NChb+N^NCht+3H2O................(2)

按反應(yīng)①"被還原HZ。，?〃未被還原HNQ,=1：4，按反應(yīng)②

"被還原“NR：”未被還原HNO3=1:9

答案：BD?

例4、工業(yè)上由氮?dú)庵频冒睔?，氨再?jīng)催化氧化最終制得硝酸，如用去標(biāo)準(zhǔn)狀況下560m3空氣中的氮

氣（按用占空氣體積的4/5計算），則理論上可制得12mol/L的硝酸多少立方米（設(shè)反應(yīng)過程中氮損失

16%）?

解析：生成硝酸的體積為V

2NH,2HNO3

2

560m3x—X1O3L//M3

--------------------------x86%VX103L/m3X12mol/L

22AL/mol

560m3x-xl03L//n3

,---、--------------x86%

!____22.4L/mol

2~VxlO3L/m3xl2/no//L

V=2.8m‘

答：理論上可制得2.8m312moi/L的硝酸。

例5.同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿：①N%,②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)

后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為（）

A.①>②B.①<②仁①二②D.不能確定

解析:可先設(shè)燒瓶容積為1L,則NE瓶中水充滿整個燒瓶,NO2瓶中水充滿燒瓶的2/3,如在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定,

-Lmol-Lx2mol

則氨水的物質(zhì)的量濃度為c=當(dāng)1,HNO3溶液物質(zhì)的量濃度為—o參考答案：C

一L

3

例6.從某些性質(zhì)看，N%與H2O相當(dāng)，NFU+與H3O+,N%一與。2一都有相當(dāng)關(guān)系，下列有關(guān)方程式不正確

的是（）

A.NHQ+KNH2=KC1+2NH3T

B.M+2NH,=M（NH2）2+H2T（M為二價活潑金屬）

C.2NH4C1+MNH=MC12+NH3

D.2NH4C1+MO=M（NH2）2+2HC1+H2O

解析:A中KNH?可看成KOH,反應(yīng)正確,B中NH3可看成叢0,反應(yīng)正確,C中MNH可看成MO,反應(yīng)同樣也

正確，而D中若將NH4C1看成H30cl即HC1,則有反應(yīng)2NH4CI+MOMCI2+NH3T+H2O

4.實(shí)戰(zhàn)演練

一、選擇題：

1、下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中正確的是（）

A、濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試劑變紅

B、硝酸（過量）能與Na2sCh反應(yīng)，但不生成SO?

C、稀硝酸可與Na2s反應(yīng)制得H2s

D、在碘化鉀淀粉溶液中滴加稀硝酸溶液呈藍(lán)色

2、污染環(huán)境的有害氣體中，主要由于跟血紅蛋白作用而引起中毒的有毒氣體是（）

A、S02B、C02C、NOD,CO

3、某二價金屬跟硝酸反應(yīng)時，金屬與硝酸所消耗的物質(zhì)的量之比為2:5,則反應(yīng)中唯

一的還原產(chǎn)物可能是（）

A、NH3B、N20C、NOD、NO,

4、可不用棕色瓶存放，但必須用玻璃塞試劑瓶存放的藥品是（）

A、氯水B、硝酸銀溶液C、液澳D、燒堿

5、Cu粉放A稀H2s中，加熱后也無現(xiàn)象，當(dāng)加入一種鹽后，Cu粉質(zhì)量減少，而

溶液變藍(lán)，同時有氣體生成，此鹽是（）

A、氯化物B、硫酸鹽

C、硝酸鹽D、磷酸鹽

6、下列酸的酸酊難以由單質(zhì)間直接化合生成的有（）

A、H2co3B、HNO3C、H2SO3D、H2SO4

7、下列反應(yīng)中，既能表現(xiàn)出硝酸的酸性，又能表現(xiàn)出其氧化性的是（）

A、Fe2O3+HNO3B、Al（OH）3+HNO3

C、C+HNO3（濃）D、CU+HNO3

8、當(dāng)三份Cu粉分別與過量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反應(yīng)后，收集到的氣體在

相同狀況下體枳相等時.，三份Cu粉的質(zhì)量比為（不考慮NO?轉(zhuǎn)化成N2O4和反應(yīng)生成氣體的溶解）

A、3:1:2B、3:2:2C、1:1:2D、2:6:3

9、下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述，正確的是（）

A、常溫下都能用鋁容器貯存

B、常溫下都能與銅較快反應(yīng)

C、露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減少

D、露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度均降低

10、按右圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試管內(nèi)裝有12mLNO,然后間歇而緩慢

地通入8mLe）2。下面有關(guān)實(shí)驗(yàn)最終狀態(tài)的描述正確的是（）N0

A、試管內(nèi)氣體呈棕紅色B、試管內(nèi)氣體為無色是NO

0

C、試管內(nèi)氣體為無色是O2D、試管內(nèi)液面高度上升2

H2O

二、填空：

11、工業(yè)上制硝酸時，為使50%的硝酸轉(zhuǎn)變?yōu)?6%以上的硝酸，

可采取的描施是

12、檢驗(yàn)硝酸鈉晶體中硝酸根離子的方法是。

三、