纯硝酸化学教案

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物理性质:

1.纯硝酸是无色油状液体,开盖时有烟雾,挥发性酸.

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

3.常见硝酸a%=63%-69.2%c=14-16mol/L.呈棕色(分析原因)发烟硝酸.

化学性质:

1.强腐蚀性:能严重损伤金属、橡胶和肌肤,因此不得用胶塞试剂瓶盛放硝酸.

2.不稳定性:光或热

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

所以,硝酸要避光保存.

3.强酸性:在水溶液里完全电离,具有酸的通性.

4.强氧化性:浓度越大,氧化性越强.

与金属反应:

[实验]在两支试管里分别盛有铜片,向两支试管理再分别加入浓硝酸和稀硝酸.

Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

Ag+2HNO3(浓)==AgNO3+NO2↑+H2O

3Ag+4HNO3(稀)==3AgNO3+NO↑+2H2O

硝酸能与除金、铂、钛等外的大多数金属反应.

通常浓硝酸与金属反应时生成NO2,稀硝酸(<6mol/L)则生成NO.

钝化反应:常温下浓硝酸可使铁、铝、铬(都可呈+3价金属化合物)表面形成具有保护性的氧化膜而钝化.而稀硝酸则与它们反应.

Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO+2H2O

王水:1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合溶液.可溶解金、铂.

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

M+HNO3(12∽14mol/L)↗NO2为主.

M+HNO3(6∽8mol/L)↗NO为主

M+HNO3(约2mol/L)↗N2O为主,M较活泼.

M+HNO3(<2mol/L)↗NH4+为主(M活泼)

M+HNO3还可能有H2产生(M活泼)

与非金属反应:浓硝酸;需要加热.

C+4HNO3(浓)==CO2↑+4NO2↑+2H2O(实验演示)

H2S+8HNO3(浓)==H2SO4+8NO2↑+4H2O

3H2S+2HNO3(稀)==3S+2NO+4H2O(冷)

SO2+2HNO3(浓)==H2SO4+2NO2

3SO2+2HNO3(稀)+2H2O==3H2SO4+2NO

H2S、SO2以及S2-、SO32-都不能与硝酸共存.

与有机物反应:生成硝基化合物和硝酸酯.

1.硝酸的制法:

[设问]生成硝酸的措施有哪些?对比优缺点.(三种)

1.实验室制法:微热

NaNO3(s)+H2SO4(浓)==NaHSO4+HNO3

[讨论]1.反应温度

2.反应装置:

3.收集装置:

2.氨氧化法制硝酸:

4NH3+5O2====4NO+6H2O(氧化炉中)

2NO+O2==2NO2(冷却器中)

3NO2+H2O=2HNO3+NO(吸收塔)

4NO2+O2+2H2O==4HNO3(吸收塔)

过程:(1)先将液氨蒸发,再将氨气与过量空气混合后通入装有铂、铑合金网的氧化炉中,在800℃左右氨很快被氧化为NO.该反应放热可使铂铑合金网(催化剂)保持赤热状态.

2.(2)由氧化炉里导出的NO和空气混合气在冷凝器中冷却,NO与O2反应生成NO2.

(3)再将NO2与空气的混合气通入吸收塔.由塔顶喷淋水,水流在塔内填充物迂回流下.塔底导入的NO2和空气的混合气,它们在填充物上迂回向上.这样气流与液流相逆而行使接触面增大,便于气体吸收.

从塔底流出的硝酸含量仅达50%,不能直接用于军工、染料等工业,必须将其制成98%以上的浓硝酸.浓缩的方法主要是将稀硝酸与浓硫酸或硝酸镁混合后,在较低温度下蒸馏而得到浓硝酸,浓硫酸或硝酸镁在处理后再用.

尾气处理:烧碱吸收氮的氧化物,使其转化为有用的亚硝酸盐(有毒)即”工业盐”.

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

1.硝酸盐:

特点:外观美丽(由金属离子决定);KNO3无色、Cu(NO3)2.6H2O宝石蓝色.

水溶性好

有明显的氧化性,稳定性不好.分解有氧气.

[实验]1.KNO3的热分解:

2.硝酸铜的热分解并检验气体.

2KNO3==2KNO2+O2

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

2AgNO3==2Ag+2NO2+O2

检验方法:硝酸盐溶液经浓缩后,加入浓硫酸和铜屑并加热,可逸出红棕色气体.