高考化學考點解析全程復習考點硝酸

高考化學考點解析全程復習考點：硝酸

1.復習重點

1、記住硝酸的物理性質(zhì)。

2、掌握并能靈活運用硝酸的化學性質(zhì)。

3、掌握實驗室制取硝酸的方法。

4、掌握工業(yè)上氨催化氧化制硝酸的反應原理，常識性了解其主要生成過程。了解N。

和NO2對環(huán)境的污染及其防治方法。

2.難點聚焦

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。因為它的晶體為分子

晶體，所以它的熔沸點較低。因為硝酸分子為強極性分子，所以它能以任意比溶于水。常用濃硝

酸的質(zhì)量分數(shù)大約是69%。98%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、化學性質(zhì)

+

硝酸溶于水發(fā)生完全電離：HNO3=H+NO3;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

4HI^3==2H2O+4NO2t+02t

或光照

硝酸的濃度越大越易分解，溫度越高分解越快，光越強分解越快。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喑而且溫度低的地方。常用濃硝酸略帶黃色，是因為少

部分硝酸分解而產(chǎn)生的NO2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。這是因為收集到的氣體中匕叫J％,=4:1溶于水時，發(fā)生反應：

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。

同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強。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（如碳、硫、磷），及具有還原性的物質(zhì)（如H2S、Na2so3、SO2、HBr、HLFe2\Sn2+,

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，一般認為生成硝酸鹽和二氧化氮而與稀硝酸

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

CU+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2t+2H2O............................①

3CU+8HNO3(稀)q~3Cu(NO3)2+2NOf+4H2O.......................②

上述兩反應均可用離子方程式表示為：

+2+

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

+3+

3CU+4H+2NO3=2CU+2NOt+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弱，必須肯定濃硝酸氧化性

強于稀硝酸氧化性。同時必須切實知道反應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NO2和N。的混合氣體亦是如此。

反應①可用作實驗室制取NO2氣體，用平底燒瓶分液漏斗、雙孔塞組合實驗裝置，由于反應

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NOZ氣體，多余

的NO2氣體可用堿液吸收。該制取應在通風櫥中進行。反應②可作為實驗室制取NO的反應，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、阻止了進一步反應的緣故。

鐵在過量的濃硝酸中加熱發(fā)生反應為：

Fe+6HNO3（濃（NO3）3+3NO2t+3H2O

過量的鐵在稀硝酸中發(fā)生反應為：

3Fe+8HNO3（?。?Fa（NO3）2+2NOt+4H2O

活潑金屬跟稀硝酸反應，由于金屬的強還原性，還原產(chǎn)物較為復雜。例如：4Mg+10HNO3

（?。?4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2O1.

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：

C+4HNO3（濃）———￡O?t+4NO2t+2H2O

S+6HNO3（濃）;=H2so4+6N02t+4H2O

P+5HNO3（濃）一^~HaPQ+5N02t+H20

P4+2OHNO3（濃）=^=4H3PO4+20N02f+4H2O

某些還原性的化合物能被硝酸氧化：

3Na2so3+2HNO3（稀）=3Na2SO4+2NOf+H20

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

2NaBr+4HNO3（稀~2NaNOa+2NC>21+Br2t+H20

6KI+8HNO3（?。?6KNO3+I2+2NOf+4H2O

三、硝酸的制法

1、硝酸的實驗室制法

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

NaNC）3+H2so4（濃）&NaHSO4+HNO3t

裝置圖：

注意：加熱時最好微熱。因為HNO3受熱易分解。制得的硝酸常略顯黃色，是因為溶有少量

NO2的緣故。

2、硝酸的工業(yè)制法（氨的催化氧化法）

"氨氧化生成?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

反應方程式：

4NH3（氣）+5。2（氣）..出,4N0（氣）+6H2O（氣）+907KJ

2N0（氣）+02（氣）=2NO2（氣）+113kJ

3NO2(氣)+H20(液)=2HNO3(液)+N0(氣)+136KJ

設備：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。(NQ+NO2+NaQH=2NaNQ2+H2。)

注意點：在吸收反應進行過程中補充一些空氣，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。因此起始物和反應終產(chǎn)物物質(zhì)的量間關(guān)系為：1molNH31molHNO3o

3.例題精講

例1、1.92gCu片與定量的濃HNO3作用，當收集到NO2和NO氣體共1.12L時(標準狀況)，

金屬銅恰好全部作用。則反應中消耗HN5______mol被還原的HNC>3mol,轉(zhuǎn)移電廣

________moL

1.92?

解析：n=ncx2=-----------x2=0.06mol

euMg!mol

1.12L

〃被硒噂=〃口根=五而嬴=°05moi

192g

〃—〃”2+〃…。「麗嬴X2+0.05ma=0.“mH

答案:0.11、0.05、0.06o

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…的制備反應為：CU+4HNO3(濃)一一Cu(NOi,+ZNO,t+2HQ。制備1mol

Cu(NC>3)2需4moiHNO3，反應放出的NO?未處理，對環(huán)境有污染。方案二的制備除含方案一反

8

應外還有反應：3CU+8HNC)3=3CU(NO3)2+2NOt+4H2O,制備1molCu(NC)3)2需§?4moi

HNO3?反應放出的NO?和NO可基本被吸收，對環(huán)境污染較小。方案三的制備反應也有兩個：

2CU+O2△2Go?rCuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,制備1molCu(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、在鋅跟稀硝酸反應時，若參加反應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HNO3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HN03的物質(zhì)的量比為125即4:10。

貝ij：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2Ot+5H2O?①

②

4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3t+3H2O

按反應①幾被還原HNQ:及未被還原〃NQ=1：%按反應②

〃被還原HN0:〃未被還原HNQ,=1：9

答案：BD。

例4、工業(yè)上由氮氣制得氨氣，氨再經(jīng)催化氧化最終制得硝酸，如用去標準狀況下560m3空

氣中的氮氣（按N2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（設反

應過程中氮損失16%）?

解析：生成硝酸的體積為V

N22NH32HNO3

12

560m3x-xl03L/m3

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

22AL/mol

560/n3x-xlO3L/m3

5x86%

1UAL!mol

2~~Vxl03L/m3xl2mol/L

V=2.8m,3

答：理論匕可制得2.8m312mol/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，進行噴泉實驗。經(jīng)

充分反應后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為（）

A.①〉②B.①<②。①:②D.不能確定

解析河先設燒瓶容積為1L,則N%瓶中水充滿整個燒瓶,NO2瓶中水充滿燒瓶的2/3,如在標準狀況

------mol------x—mol

下測定，則氨水的物質(zhì)的量濃度為C=必一,HN03溶液物質(zhì)的量濃度為—。參考答

IL±L

3

案：C

例6.從某些性質(zhì)看，NH3與H2O相當，NHJ與H3O+,NHz一與。2一都有相當關(guān)系，下列有關(guān)方程

式不正確的是（）

A.NH4CI+KNH2=KCI+2NH3T

B.M+2NH3=M（N”）2+H2T（M為二價活潑金屬）

C.2NH4CI+MNH=MCI2+NH3

D.2NH4CI+MO=M（NH2）2+2HCI+H2O

解析:A中KNH2可看成KOH,反應正確,B中NH3可看成H2O,反應正確,C中MNH可看成MO,反應同

樣也正確，而D中若將NH4cl看成H30cl即HCI,則有反應2NH4CI+MO=MCl2+NH3f+H2。

4.實戰(zhàn)演練

一、選擇題：

1、下列有關(guān)硝酸化學性質(zhì)的敘述中正確的是（）

A、濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試劑變紅

B、硝酸（過量）能與Na2s。3反應，但不生成SO?

C、稀硝酸可與Na2s反應制得H2s

D、在碘化鉀淀粉溶液中滴加稀硝酸溶液呈藍色

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、SO2B、CO2C、NOD、CO

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

一的還原產(chǎn)物可能是（）

A、NH3B、N20C、NOD、N02

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、液濱D、燒堿

5、Cu粉放A稀H2SO4中，加熱后也無現(xiàn)象，當加入一種鹽后，Cu粉質(zhì)量減少，而

溶液變藍，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、下列酸的酸酎難以由單質(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、當三份Cu粉分別與過量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反應后，收集到的氣體在

相同狀況下體積相等時，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

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、按右圖進行實驗，試管內(nèi)裝有12mLN0,然后間歇而緩慢NO

地通入8mLO2。下面有關(guān)實驗最終狀態(tài)的描述正確的是（）「

A、試管內(nèi)氣體呈棕紅色B,試管內(nèi)氣體為無色是NO

C、試管內(nèi)氣體為無色是。2D、試管內(nèi)液面高度上升

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、檢驗硝酸鈉晶體中硝酸根離子的方法是

三、推斷

13、A、B、C、D、E五種物質(zhì)能按圖示變化（反應條件略）：

A00U

①若A在通常狀況下是固體，則A、B、C、D、E的化學式分別22

為：A,BC,DE,HC

2H2O

②若A在通常狀況下是氣體，則A