硝酸知識要點學(xué)習(xí)歸納

安徽省靈璧中學(xué) 湯偉

硝酸知識要點學(xué)習(xí)歸納

安徽省靈璧中學(xué) 湯偉

硝酸是化工生產(chǎn)中常用的三大強酸之一，屬于中學(xué)化學(xué)中重點學(xué)習(xí)的一類極為重要的化工原料。硝酸也是高考化學(xué)常常涉及的熱點物質(zhì)。我們?nèi)绾卧趯W(xué)習(xí)過程中把握該知識要點？下面我們將對其做一梳理。

學(xué)習(xí)要點一：硝酸的物理性質(zhì)

硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的強酸，濃度越高越易揮發(fā)；硝酸不僅易揮發(fā)，而且不穩(wěn)定，見光、受熱均會分解，所以硝酸必須密封在棕色瓶中并存放于陰涼處，保存不當(dāng)?shù)臐庀跛峋弥脮纸?，產(chǎn)生的NO2溶于其中而呈黃色。注意：濃硝酸保存在棕色細口瓶中，用玻璃塞而不用橡膠塞。

例1 對于硝酸的物理性質(zhì)，下列敘述不正確的是（ ）。

A.可以與水以任意比例互溶

B.不易揮發(fā)

C.有刺激性氣味

D.質(zhì)量分數(shù)在95%以上的硝酸為發(fā)煙硝酸

解析 硝酸是一種易揮發(fā)的酸，A、C、D選項均正確。故選B。

學(xué)習(xí)要點二：硝酸的化學(xué)性質(zhì)

硝酸具有酸的通性，但是也有其特性，如硝酸與金屬反應(yīng)時一般無H2產(chǎn)生。硝酸具有強氧化性，硝酸越濃氧化性越強。硝酸可以氧化絕大多數(shù)金屬，如

注意：鐵和鋁在常溫下遇濃硝酸可發(fā)生鈍化現(xiàn)象。

例2 在通風(fēng)櫥中進行下列實驗：

步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面產(chǎn)生紅棕色氣泡Fe稀硝酸ⅠFe濃硝酸ⅡFe濃硝酸CuⅢ

下列說法不正確的是（ ）。

A.Ⅰ中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式為2NO+O2=2NO2

B.Ⅱ中現(xiàn)象的產(chǎn)生是因為Fe表面形成致密的氧化層，阻止了Fe與硝酸的進一步反應(yīng)

C.對比Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象可知，稀硝酸的氧化性強于濃硝酸

D.針對Ⅲ中的現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計，可判斷Fe是否被氧化

解析 Ⅰ中，F(xiàn)e與稀硝酸反應(yīng)生成無色氣體NO，NO被空氣中的氧氣氧化，生成紅棕色的NO2氣體，故A正確；Ⅱ中的現(xiàn)象是因為Fe發(fā)生了鈍化，其表面形成致密的氧化層，阻止了Fe與濃硝酸的進一步反應(yīng)，故B正確；Ⅱ中反應(yīng)停止是因為發(fā)生了鈍化，不能用來比較稀硝酸和濃硝酸的氧化性強弱，物質(zhì)氧化性強弱只能通過比較物質(zhì)得電子能力的強弱來分析，故C錯誤；Ⅲ中Fe、Cu都能與硝酸反應(yīng)，二者接觸，符合原電池構(gòu)成條件，要想驗證鐵是否發(fā)生氧化反應(yīng)，可以連接電流計，故D正確。故選C。

例3 下列相關(guān)說法正確的是（ ）。

A.向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

B.將可調(diào)高度的銅絲伸入到稀硝酸中，溶液會變藍，說明Cu與稀硝酸發(fā)生置換反應(yīng)

C.因為反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快，所以常溫下，向相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完

D.實驗室不可以選取鋅粒、稀硝酸，并使用試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞等儀器制取H2

解析 硝酸具有強氧化性，會氧化Na2SO3，所以不會生成SO2氣體，故A錯誤；Cu與稀硝酸反應(yīng)，溶液會變藍，但不能說明Cu與稀硝酸發(fā)生了置換反應(yīng)，只能夠說明生成物中有銅離子，故B錯誤；常溫下，Al遇到濃硝酸會鈍化，所以濃硝酸中鋁片不可能先溶解完，故C錯誤；硝酸與金屬反應(yīng)，不生成H2，故D正確。故選D。

學(xué)習(xí)要點三：硝酸的兩個特性

硝酸不僅具有酸的通性，還具有兩個特性，即強氧化性和不穩(wěn)定性。在眾多的化學(xué)反應(yīng)過程中，硝酸不僅表現(xiàn)出酸性，還表現(xiàn)出強氧化性。

例4 下列反應(yīng)中，濃硝酸既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)氧化性的是（ ）。

A.濃硝酸分解B.FeO與濃硝酸反應(yīng)

C.Cu（OH）2與濃硝酸反應(yīng)D.C與濃硝酸反應(yīng)

例5 一定量的Cu和1mol·L-1稀硝酸反應(yīng)，如果c（NO-3）的濃度下降0.2mol·L-1，則溶液中c（H+）同時下降（假定反應(yīng)前后溶液體積不變）（ ）。

A.0.2 mol·L-1B.0.4 mol·L-1C.0.6 mol·L-1D.0.8 mol·L-1

解析 由Cu與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式可知，當(dāng)下降0.2 mol·L-1時，c（H+）下降0.8 mol·L-1。故選D。

方法規(guī)律 硝酸在化學(xué)反應(yīng)中的有關(guān)變化

（1）參加反應(yīng)的HNO3中的H+全部被消耗，只表現(xiàn)氧化性的HNO3中的NO-3才被還原、被消耗。

（2）足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，應(yīng)考慮硝酸濃度的變化：濃硝酸逐漸變?yōu)橄∠跛幔瑥亩l(fā)生不同的反應(yīng)。

學(xué)習(xí)要點四：涉及硝酸的典型計算問題

對于涉及硝酸的計算，一般情況下有如下結(jié)論：

n（消耗硝酸總量）=n（體現(xiàn)酸性的硝酸）+n（體現(xiàn)氧化性的硝酸）

注意：與金屬反應(yīng)時，硝酸表現(xiàn)強氧化性和酸性，表現(xiàn)酸性的標(biāo)志是生成硝酸鹽；與非金屬反應(yīng)時，硝酸表現(xiàn)強氧化性，不表現(xiàn)酸性。

例6 等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是（ ）。

A.FeO B.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4

解析 設(shè)幾種物質(zhì)的質(zhì)量為m g，其中含有的+2價鐵的物質(zhì)的量依次可表示為m/72、0（只含+3價鐵）、m/152、m/232，+2價鐵含量最高的是FeO，所以與足量稀硝酸反應(yīng)后硝酸得到電子最多，放出NO最多，所以A正確。故選A。

例7 1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g·mL-1、質(zhì)量分數(shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL（標(biāo)準狀況下），向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時，得到2.54 g沉淀，下列說法不正確的是（ ）。

A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2∶1

B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol·L-1

C.NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數(shù)是80%

D.得到2.54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600 mL

解析 設(shè)Cu的物質(zhì)的量為x，Mg的物質(zhì)的量為y，則64x+24y=1.52 g，98x+58y=2.54 g，可以求得x=0.02 mol，y=0.01 mol，A正確；

c（HNO3）=1000×1.40 g·L-1×63%/63 g·mol-1=14.0 mol·L-1，B正確；

依據(jù)N元素守恒，得n（HNO3）=14.0 mol·L-1×0.05 L=0.7 mol=n（NO2）+2n（N2O4）+n（NaNO3），

依據(jù)電子守恒，得0.02 mol×2+0.01 mol×2=n（NO2）×1+n（N2O4）×2，

解得n（NO2）=0.04 mol，n（N2O4）=0.01 mol，C正確；

n（NaOH）=n（NaNO3）=0.7 mol-0.04 mol-0.02 mol=0.64 mol，

V（NaOH）aq=0.64 mol/1.0 mol·L-1=0.64 L，故需要NaOH溶液640 mL。故選D。