1、硝酸的不穩(wěn)定性

4e

4HNO₃    ^△　2H­₂O+4NO₂↑+O­₂↑

       ^或光照

硝酸的濃度越大越易分解，溫度越高分解越快，光越強分解越快。為了防止硝酸的分

解，必須把它盛在棕色瓶里密封貯放在黑暗而且溫度低的地方。常用濃硝酸略帶黃色，是因為少部分硝酸分解而產(chǎn)生的NO₂氣體溶解在硝酸中的緣故。

如果將濃硝酸加熱分解產(chǎn)生的氣體收集起來再溶于水時，該混合氣可被水完全吸收，無殘留氣體。這是因為收集到的氣體中=4:1溶于水時，發(fā)生反應(yīng)：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，恰好均被完全吸收。

2、硝酸的氧化性

硝酸是一種很強的氧化劑，不論稀硝酸還是濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強。

同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數(shù)金屬，還能氧化許多非金屬（如碳、硫、磷），及具有還原性的物質(zhì)（如H₂S、Na₂SO₃、SO₂、HBr、HI、Fe²⁺、Sn²⁺，松節(jié)油、鋸未等）。如：

銅、汞、銀等不活潑金屬與濃硝酸劇烈反應(yīng)，一般認為生成硝酸鹽和二氧化氮而與稀硝酸反應(yīng)通常需加熱，產(chǎn)生金屬硝酸鹽和一氧化氮，在反應(yīng)中硝酸均既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。

Cu+4HNO₃（濃）= Cu (NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O  ……………………①

3Cu+8HNO₃（�。� ^△   3Cu (NO₃)₂+2NO↑+4H₂O …………………②

上述兩反應(yīng)均可用離子方程式表示為：

Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

3 Cu+4H⁺+2NO₃^-=2Cu³⁺+2NO↑+4H₂O

值得注意的是切不可以還原產(chǎn)物的價態(tài)來判斷硝酸氧化性的強弱，必須肯定濃硝酸氧化性強于稀硝酸氧化性。同時必須切實知道反應(yīng)中作為氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氣體（氮的氧化物）的物質(zhì)的量，即使產(chǎn)生NO₂和NO的混合氣體亦是如此。

鋁、鐵遇冷的濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，即濃硝酸將它們表面氧化成一層薄而致密的氧化物薄膜、阻止了進一步反應(yīng)的緣故。

鐵在過量的濃硝酸中加熱發(fā)生反應(yīng)為：

Fe+6HNO₃（濃） ^△   Fe (NO₃)₃+3NO₂↑+3H₂O

過量的鐵在稀硝酸中發(fā)生反應(yīng)為：

3Fe+8HNO₃（�。� ^△  3Fe (NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

活潑金屬跟稀硝酸反應(yīng)，由于金屬的強還原性，還原產(chǎn)物較為復雜。例如：4Mg+10HNO₃（�。�=4Mg (NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O。

王水（濃硝酸和濃鹽酸體積比）能使Pt、Au溶解。

碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)在熱而濃的硝酸中劇烈反應(yīng)：

C + 4HNO­₃（濃） ^△   CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

S + 6HNO­₃（濃） ^△  H₂SO₄+6 NO₂↑+4H₂O

P + 5HNO₃（濃） ^△  H₃PO₄+5 NO₂↑+H₂O

P₄ + 20HNO₃（濃） ^△   4H₃PO₄+20 NO₂↑+4H₂O

某些還原性的化合物能被硝酸氧化：

3Na₂SO₃+2HNO­_­3（�。�=3Na₂SO₄+2NO↑+H₂O

3H₂S+2HNO₃=3S+2NO+4H₂O

2NaBr+4HNO­₃（稀）^△    2NaNO­­₃+2NO₂↑+Br₂↑+H₂O

6KI+8HNO₃（�。�=6KNO₃+I₂+2NO↑+4H₂O

1、硝酸的實驗室制法

硝酸有揮發(fā)性，所以在實驗室里可以把硝酸鹽跟濃硫酸共同加熱來制取。反應(yīng)為：

NaNO₃+H₂SO₄（濃） ^△   NaHSO_4­+HNO₃↑

裝置圖：

注意：加熱時最好微熱。因為HNO­_3­受熱易分解。制得的硝酸常略顯黃色，是因為溶有少量NO₂的緣故。

2、硝酸的工業(yè)制法（氨的催化氧化法）

          氨氧化生成一氧化氮

兩個階段

          一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸

反應(yīng)方程式：

4NH₃（氣）+5O₂（氣） ^催化劑  4NO（氣）+6H_­2­O（氣）+907KJ

2NO（氣）+O₂（氣）= 2NO_2­（氣）+113kJ

3NO_­2（氣）+ H­₂O（液）= 2HNO₃（液）+NO（氣）+136KJ

設(shè)備：氧化爐、吸收塔

吸收劑：水或稀硝酸

濃縮劑：硝酸鎂或濃硫酸

尾氣吸收劑：氫氧化鈉溶液。（NO+NO­₂+NaOH=2NaNO₂+H₂O）

注意點：在吸收反應(yīng)進行過程中補充一些空氣，使吸收生成的NO再氧化為NO₂，NO₂

3．例題精講

例1、1.92gCu片與定量的濃HNO₃作用，當收集到NO₂和NO氣體共1.12L時（標準狀況），金屬銅恰好全部作用。則反應(yīng)中消耗HNO_3­_______mol被還原的HNO₃________mol，轉(zhuǎn)移電子________mol。

解析：n_e=n_Cu×2=×2=0.06mol

=0.05mol

×2+0.05mol=0.11mol

答案：0.11、0.05、0.06。

例2、現(xiàn)有下列三個方案用于制取硝酸銅，要求：①不污染環(huán)境 ②原料利用率高。請對下列三個方案加以評價。

方案一：用銅屑與濃硝酸作用。

方案二：用銅屑與中等濃度的硝酸作用，生成的NO和NO₂氣體用NaOH吸收。

方案三：先將銅屑在空氣中灼熱，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述產(chǎn)物。

解析：方案一的制備反應(yīng)為：Cu+4HNO₃（濃） ^△    Cu (NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。制備1mol Cu (NO₃)₂需4mol HNO₃，反應(yīng)放出的NO₂未處理，對環(huán)境有污染。方案二的制備除含方案一反應(yīng)外還有反應(yīng)：3Cu+8HNO₃=3Cu (NO₃)₂+2NO↑+4H₂O，制備1mol Cu (NO₃)₂需～4mol HNO₃。反應(yīng)放出的NO₂和NO可基本被吸收，對環(huán)境污染較小。方案三的制備反應(yīng)也有兩個：2Cu+O₂   ^△   2CuO, CuO+2HNO₃=Cu (NO₃)₂+H₂O，制備1mol Cu (NO₃)₂需2molHNO₃，對環(huán)境的污染也較小。

答案：由上綜合分析可知，方案三最合理。

例3、在鋅跟稀硝酸反應(yīng)時，若參加反應(yīng)的鋅與消耗的硝酸的物質(zhì)的量之比為1:2.5時，則被還原的HNO₃和未被還原的HNO₃的物質(zhì)的量之比為

A、2:5          B、1:4          C、1:5          D、1:9

解析：Zn與HNO₃的物質(zhì)的量比為1:2.5即4:10。

則：4Zn+10HNO₃=4Zn (NO₃)₂+N­₂O↑+5H₂O  ……………………①

4Zn+10HNO₃=4Zn (NO₃)₂+NH₄N­O₃↑+3H₂O  ……………………②

按反應(yīng)①=1:4，按反應(yīng)②

=1:9

答案：BD。

例4、工業(yè)上由氮氣制得氨氣，氨再經(jīng)催化氧化最終制得硝酸，如用去標準狀況下560m³空氣中的氮氣（按N_­2占空氣體積的4/5計算），則理論上可制得12mol/ L的硝酸多少立方米（設(shè)反應(yīng)過程中氮損失16%）？

解析：生成硝酸的體積為V

1                                        2

        V×10³L/m³×12mol/L

V=2.8m³

答：理論上可制得2.8m³12mol/L的硝酸。

例5.同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿：①NH₃，②NO₂，進行噴泉實驗。經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為          （   ）

A.①＞②  B.①＜②  C.①=②  D.不能確定