2025版高考化学一轮总复习教案第四章非金属及其化合物第十四讲硝酸含氮化合物的转化关系考点一硝酸

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知识梳理
1．硝酸的物理性质
(1)纯硝酸为 无色 、有 刺激性 气味的液体，与水以任意的比例互溶，熔点： －42 ℃ 、沸点： 83 ℃ 、密度： 1.5 g·cm－3 。
(2)硝酸沸点较低， 易 挥发，在空气中遇水蒸气形成 白雾 。
(3)质量分数为69%，物质的量浓度约为16 ml·L－1以上的硝酸称为 浓硝酸 。95%以上的浓硝酸叫做 发烟 硝酸。
2．硝酸的化学性质
(1)强酸性
稀硝酸使紫色石蕊试液 变红色 。浓硝酸使紫色石蕊试液 先变红后褪色 ，反应过程中浓硝酸表现强酸性和强氧化性。
(2)不稳定性
硝酸见光或受热会分解产生NO2气体：
4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up9(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 。
硝酸应用棕色瓶放置在阴凉处，不能用橡胶塞。市售浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。
(3)强氧化性
①与金属反应
A．与不活泼金属反应
稀硝酸与铜反应：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 。
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 。
硝酸几乎能与所有金属(Au、Pt除外)反应，一般情况下，金属与浓HNO3反应生成NO2，与稀HNO3反应生成NO，与极稀的HNO3反应生成N2O或NH3。
B．常温下，浓硝酸使铁、铝钝化。
C．王水及王水的溶解原理：浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3形成的混合物叫做王水。王水同时具有硝酸的氧化性和氯离子的强配位能力，因此可溶解金铂等不活泼金属。反应原理：Au＋HNO3＋4HCl===H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O。
②与非金属反应
硝酸能把许多非金属单质(如：C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。如与C的反应：
C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up9(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 。
③与其他还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等还原性物质。如稀HNO3与FeSO4溶液反应的离子方程式为 3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 。
(4)与有机化合物的反应
①硝酸与反应(取代反应)：
；
②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变 黄 色。
[微点归纳] (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。
(2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应，故常温下浓硝酸可以用铁桶盛放。
3．硝酸工业制法的反应原理
(1)N2为原料合成NH3
N2＋3H2eq \(,\s\up9(高温、高压),\s\d8(催化剂))2NH3 。
(2)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO
4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))4NO＋6H2O 。
(3)NO进一步氧化生成NO2
2NO＋O2===2NO2 。
(4)用水吸收NO2生成HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。