高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):(濃、稀)硝酸

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硝酸的分子結(jié)構(gòu):


化學(xué)式(分子式):HNO3,結(jié)構(gòu)式:HO—NO2。 HNO3是由極性鍵形成的極性分子,故易溶于水,分子問(wèn)以范德華力結(jié)合,固態(tài)時(shí)為分子晶體。



硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì):


(1)物理性質(zhì):純硝酸是無(wú)色油狀液體, 開(kāi)蓋時(shí)有煙霧,揮發(fā)性酸[沸點(diǎn)低→易揮發(fā)→酸霧]
熔點(diǎn):-42℃,沸點(diǎn):83℃。密度:1.5 g/cm3,與水任意比互溶,98%的硝酸為發(fā)煙硝酸,69%以上的硝酸為濃硝酸。
(2)化學(xué)性質(zhì):
①具有酸的一些通性:例如:
(實(shí)驗(yàn)室制CO2氣體時(shí),若無(wú)稀鹽酸可用稀硝酸代替)
②不穩(wěn)定性:HNO3見(jiàn)光或受熱發(fā)生分解,HNO3越濃,越易分解.硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黃色。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
③強(qiáng)氧化性:不論是稀HNO3還是濃HNO3,都具有極強(qiáng)的氧化性,HNO3濃度越大,氧化性越強(qiáng)。其氧化性表現(xiàn)在以下幾方面
A. 幾乎能與所有金屬(除Hg、Au外)反應(yīng)。當(dāng)HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),HNO3被還原的程度(即氮元素化合價(jià)降低的程度)取決于硝酸的濃度和金屬單質(zhì)還原性的強(qiáng)弱。對(duì)于同一金屬單質(zhì)而言,HNO3的濃度越小,HNO3被還原的程度越大,氮元素的化合價(jià)降低越多。一般反應(yīng)規(guī)律為:
金屬 + HNO3(濃) → 硝酸鹽 + NO2↑ + H2O
金屬 + HNO3(稀) → 硝酸鹽 + NO↑ + H2O
較活潑的金屬(如Mg、Zn等) + HNO3(極稀) → 硝酸鹽 + H2O + N2O↑(或NH3等)
金屬與硝酸反應(yīng)的重要實(shí)例為:

該反應(yīng)較緩慢,反應(yīng)后溶液顯藍(lán)色,反應(yīng)產(chǎn)生的無(wú)色氣體遇到空氣后變?yōu)榧t棕色(無(wú)色的NO被空氣氧化為紅棕色的NO2)。實(shí)驗(yàn)室通常用此反應(yīng)制取NO氣體。

該反應(yīng)較劇烈,反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。此外,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸的濃度漸漸變稀,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是NO2、NO等的混合氣體。

B. 常溫下,濃HNO3能將金屬Fe、A1鈍化,使Fe、A1的表面氧化生成一薄層致密的氧化膜。因此,可用鐵或鋁制容器盛放濃硝酸,但要注意密封,以防止硝酸揮發(fā)變稀后與鐵、鋁反應(yīng)。(與濃硫酸相似)

C. 濃HNO3與濃鹽酸按體積比1∶3配制而成的混合液叫王水。王水溶解金屬的能力更強(qiáng),能溶解金屬Pt、Au。

D. 能把許多非金屬單質(zhì)(如C、S、P等)氧化,生成最高價(jià)含氧酸或最高價(jià)非金屬氧化物。例如:


E.能氧化某些具有還原性的物質(zhì),如等,應(yīng)注意的是NO3-無(wú)氧化性,而當(dāng)NO3-在酸性溶液中時(shí),則具有強(qiáng)氧化性。例如,在Fe(NO3)2溶液中加入鹽酸或硫酸,因引入了H+而使Fe2+被氧化為Fe3+;又如,向濃HNO3與足量的Cu反應(yīng)后形成的Cu(NO3)2中再加入鹽酸或硫酸,則剩余的Cu會(huì)與后來(lái)新形成的稀HNO3繼續(xù)反應(yīng)。 F. 能氧化并腐蝕某些有機(jī)物,如皮膚、衣服、紙張、橡膠等。因此在使用硝酸(尤其是濃硝酸)時(shí)要特別小心,萬(wàn)一不慎將濃硝酸弄到皮膚上,應(yīng)立即用大量水沖洗,再用小蘇打或肥皂液洗滌。
(3)保存方法:硝酸易揮發(fā),見(jiàn)光或受熱易分解,具有強(qiáng)氧化性而腐蝕橡膠,因此,實(shí)驗(yàn)室保存硝酸時(shí),應(yīng)將硝酸盛放在帶玻璃塞的棕色試劑瓶中,并貯存在黑暗且溫度較低的地方。
(4)用途:硝酸是一種重要的化工原料,可用于制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等。



三大強(qiáng)酸:



幾種常見(jiàn)酸的比較:




濃硝酸與稀硝酸的氧化性比較:


由銅與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式知,濃硝酸被還原為NO2,氮的化合價(jià)由+5→+4;而稀硝酸被還原為NO,氮的化合價(jià)由+5→+2,由此得出稀硝酸具有更強(qiáng)的氧化能力的結(jié)論是錯(cuò)誤的。因?yàn)檠趸瘎┭趸芰Φ膹?qiáng)弱取決于得電子能力的強(qiáng)弱,而不是本身被還原的程度。實(shí)驗(yàn)證明,硝酸越濃,得電子的能力越強(qiáng),因而其氧化能力越強(qiáng)。如稀硝酸能將HI氧化為I2,而濃硝酸可將HI氧化為HIO3。


硝酸在氧化還原反應(yīng)中,其還原產(chǎn)物可能有多種價(jià)態(tài)的物質(zhì):等,這取決于硝酸的濃度和還原劑還原性的強(qiáng)弱。除前面的實(shí)例外,鋅與硝酸可發(fā)生如下反應(yīng):



濃硝酸的漂白作用:


在濃硝酸中滴入幾滴紫色石蕊試液,微熱,可觀察到:溶液先變紅后褪色,說(shuō)明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,可以使某些有色物質(zhì)褪色(氧化漂白)。但一般不用它作漂白劑,因?yàn)樗具有強(qiáng)腐蝕性。新制氯水或濃硝酸能使淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色,這不是因?yàn)樗鼈兊钠仔,而是因(yàn)榘l(fā)生了如下的化學(xué)反應(yīng):

這是因?yàn)檫^(guò)量的氯水或硝酸又把I2氧化成了HIO3而使試紙褪色的。
另外,濃H2SO4遇濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙的現(xiàn)象是先變紅后變黑。這是由濃H2SO4的強(qiáng)酸性和脫水性造成的(脫水炭化而變黑)。



本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/518253.html

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