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硝酸

硝酸

物理性質:

1.    純是無色油狀液體, 開蓋時有煙霧, 揮發性酸.

2.    M.p. -42, b.p. 83. 密度: 1.5 g/cm3, 與水任意比互溶.

3.    常見a%=63%-69.2% c=14-16mol/L. 呈棕色(分析原因) 發煙.

 化學性質:

1.    強腐蝕性: 能嚴重損傷金屬、橡膠和肌膚, 因此不得用膠塞試劑瓶盛放.

2.    不穩定性: 光或熱

4HNO3 =====4NO2 + O2 + 2H2O

所以, 要避光保存.

3.    強酸性: 在水溶液里完全電離, 具有酸的通性.

4.    強氧化性: 濃度越大, 氧化性越強.

  1. 與金屬反應:

[實驗] 在兩支試管里分別盛有銅片, 向兩支試管理再分別加入濃和稀.

Cu + 4HNO3() ==Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3() ==3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Ag + 2HNO3() ==AgNO3 + NO2 +H2O

3Ag + 4HNO3() ==3AgNO3 + NO + 2H2O

能與除金、鉑、鈦等外的大多數金屬反應.

通常濃與金屬反應時生成NO2, (<6mol/L)則生成NO.

鈍化反應: 常溫下濃可使鐵、鋁、鉻(都可呈+3價金屬化合物)表面形成具有保護性的氧化膜而鈍化. 而稀則與它們反應.

Fe + 4HNO3() ==Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

王水: 1體積濃與3體積濃鹽酸的混合溶液.可溶解金、鉑.

Au + HNO3 + 4HCl ==HauCl4 + NO + 2H2O

M + HNO3(1214mol/L) NO2為主.

M + HNO3(68mol/L) NO為主

M + HNO3(2mol/L)N2O為主, M較活潑.

M + HNO3(<2mol/L) NH4+為主(M活潑)

M + HNO3還可能有H2產生(M活潑)

  1. 與非金屬反應: ; 需要加熱.

C + 4HNO3() ==CO2 + 4NO2 + 2H2O (實驗演示)

H2S + 8HNO3() ==H2SO4 + 8NO2 + 4H2O

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

SO2 + 2HNO3() ==H2SO4 + 2NO2

3SO2 + 2HNO3() + 2H2O ==3H2SO4 + 2NO

H2SSO2以及S2-SO32-都不能與共存.

  1. 與有機物反應: 生成硝基化合物和酯.

1.      的制法:

[設問] 生成的措施有哪些? 對比優缺點.(三種)

1.      實驗室制法: 微熱

NaNO3(s) + H2SO4() ==NaHSO4 + HNO3

[討論] 1. 反應溫度

2. 反應裝置:

3. 收集裝置:

2.      氨氧化法制:

4NH3 + 5O2 ====4NO + 6H2O (氧化爐中)

2NO + O2 ==2NO2 (冷卻器中)

3NO2 + H2O =2HNO3 + NO (吸收塔)

4NO2 + O2 + 2H2O ==4HNO3 (吸收塔)

過程: (1)先將液氨蒸發, 再將氨氣與過量空氣混合后通入裝有鉑、銠合金網的氧化爐中, 800℃左右氨很快被氧化為NO. 該反應放熱可使鉑銠合金網(催化劑)保持赤熱狀態.

2.      (2)由氧化爐里導出的NO和空氣混合氣在冷凝器中冷卻, NOO2反應生成NO2.

(3) 再將NO2與空氣的混合氣通入吸收塔. 由塔頂噴淋水, 水流在塔內填充物迂回流下. 塔底導入  的NO2和空氣的混合氣, 它們在填充物上迂回向上. 這樣氣流與液流相逆而行使接觸面增大, 便于氣體吸收.

從塔底流出的含量僅達50%, 不能直接用于軍工、染料等工業, 必須將其制成98%以上的濃. 濃縮的方法主要是將稀與濃硫酸或鎂混合后, 在較低溫度下蒸餾而得到濃, 濃硫酸或鎂在處理后再用.

尾氣處理: 燒堿吸收氮的氧化物, 使其轉化為有用的亞鹽(有毒)即”工業鹽”.

NO + NO2 + 2NaOH ==2NaNO2 + H2O

1.      :

特點: 外觀美麗(由金屬離子決定); KNO3無色、Cu(NO3)2.6H2O寶石藍色.

水溶性好

有明顯的氧化性, 穩定性不好.分解有氧氣.

[實驗] 1. KNO3的熱分解:

2. 銅的熱分解并檢驗氣體.

2KNO3 ==2KNO2 + O2

2Cu(NO3)2 ==2CuO + 4NO2 + O2

2AgNO3 ==2Ag + 2NO2 + O2

檢驗方法: 鹽溶液經濃縮后, 加入濃硫酸和銅屑并加熱, 可逸出紅棕色氣體.

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