稀硝酸
硝酸(nitricacid)分子式为HNO3,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等。
1、物理性质
1.纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。硝酸溶液为无色液体;浓HNO3中因溶有HNO3分解产生的NO2而呈黄色。
2.硝酸沸点低(83℃)、易挥发,在空气中遇水蒸气而产生白雾。
3.通常使用的硝酸为68%的硝酸,发烟硝酸为硝酸含量约为86%~97.5%
2、化学性质
1.强酸性:HNO3=H++NO3-;硝酸是一元强酸,具有酸的通性。
2.不稳定性:4HNO3=加热=4NO2↑+O2↑+2H2O
注意:①浓度越大,越易分解;
②硝酸应保存在玻璃塞(HNO3腐蚀橡胶)棕色细口瓶中,放于阴凉处。
3.强氧化性:
①与金属反应:除Pt、Au外的金属均能与HNO3反应。
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(实验室制NO2)
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(实验室制NO,常温下缓慢反应,加热反应较剧烈)
注意:a.常温下,浓HNO3使Fe、Al等金属钝化;
b.金属与硝酸反应不产生H2。
3Cu(s)+8HNO3(aq)——→3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l)
Fe(s)+4HNO3(aq)——→Fe(NO3)3(aq)+NO(g)+2H2O(l)
3Zn(s)+8HNO3(aq)——→3Zn(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l)
4Zn(s)+10HNO3(aq)——→4Zn(NO3)2(aq)+N2O(g)+5H2O(l)
4Zn(s)+10HNO3(aq)——→4Zn(NO3)2(aq)+NH4NO3(aq)+3H2O(l)
②与非金属反应:能氧化C、S、P等非金属。
C+4HNO3(浓)——→CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓)——→H2SO4+6NO2↑+2H2O
③与H2S、HBr、HI、SO2、KI、Na2SO3等物质反应。
6KI(aq)+8HNO3(aq)——→6KNO3(aq)+3I2(s)+2NO(g)+4H2O(l)
3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO+4H2O
3Na2S+8HNO3(稀)=6NaNO3+2NO↑+3S↓+4H2O
3Na2SO3+2HNO3(稀)=3Na2SO4+2NO↑+H2O
说明:a.氧化性:浓硝酸>稀硝酸;
b.一般情况下:
浓HNO3NO2(还原产物)
稀HNO3NO(还原产物)
c.王水:浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3混合而成。王水有很强的氧化性,能溶解Pt、Au等金属。
(注:一般我们认为浓稀之间的界线是6mol/L。这个只是一般的,不能说大于6mol/L的硝酸和铜反应生成NO2,不到6mol/L的硝酸和铜反应生成NO。)
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