硝酸知識要點學習歸納

安徽省靈璧中學 湯偉

硝酸知識要點學習歸納

安徽省靈璧中學 湯偉

硝酸是化工生產中常用的三大強酸之一，屬于中學化學中重點學習的一類極為重要的化工原料。硝酸也是高考化學常常涉及的熱點物質。我們如何在學習過程中把握該知識要點？下面我們將對其做一梳理。

學習要點一：硝酸的物理性質

硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的強酸，濃度越高越易揮發；硝酸不僅易揮發，而且不穩定，見光、受熱均會分解，所以硝酸必須密封在棕色瓶中并存放于陰涼處，保存不當的濃硝酸久置會分解，產生的NO2溶于其中而呈黃色。注意：濃硝酸保存在棕色細口瓶中，用玻璃塞而不用橡膠塞。

例1 對于硝酸的物理性質，下列敘述不正確的是（ ）。

A.可以與水以任意比例互溶

B.不易揮發

C.有刺激性氣味

D.質量分數在95%以上的硝酸為發煙硝酸

解析 硝酸是一種易揮發的酸，A、C、D選項均正確。故選B。

學習要點二：硝酸的化學性質

硝酸具有酸的通性，但是也有其特性，如硝酸與金屬反應時一般無H2產生。硝酸具有強氧化性，硝酸越濃氧化性越強。硝酸可以氧化絕大多數金屬，如

注意：鐵和鋁在常溫下遇濃硝酸可發生鈍化現象。

例2 在通風櫥中進行下列實驗：

步驟現象Fe表面產生大量無色氣泡，液面上方變為紅棕色Fe表面產生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面產生紅棕色氣泡Fe稀硝酸ⅠFe濃硝酸ⅡFe濃硝酸CuⅢ

下列說法不正確的是（ ）。

A.Ⅰ中氣體由無色變紅棕色的化學方程式為2NO+O2=2NO2

B.Ⅱ中現象的產生是因為Fe表面形成致密的氧化層，阻止了Fe與硝酸的進一步反應

C.對比Ⅰ、Ⅱ中的現象可知，稀硝酸的氧化性強于濃硝酸

D.針對Ⅲ中的現象，在Fe、Cu之間連接電流計，可判斷Fe是否被氧化

解析 Ⅰ中，Fe與稀硝酸反應生成無色氣體NO，NO被空氣中的氧氣氧化，生成紅棕色的NO2氣體，故A正確；Ⅱ中的現象是因為Fe發生了鈍化，其表面形成致密的氧化層，阻止了Fe與濃硝酸的進一步反應，故B正確；Ⅱ中反應停止是因為發生了鈍化，不能用來比較稀硝酸和濃硝酸的氧化性強弱，物質氧化性強弱只能通過比較物質得電子能力的強弱來分析，故C錯誤；Ⅲ中Fe、Cu都能與硝酸反應，二者接觸，符合原電池構成條件，要想驗證鐵是否發生氧化反應，可以連接電流計，故D正確。故選C。

例3 下列相關說法正確的是（ ）。

A.向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液，發生反應的離子方程式為

B.將可調高度的銅絲伸入到稀硝酸中，溶液會變藍，說明Cu與稀硝酸發生置換反應

C.因為反應物濃度越大，反應速率越快，所以常溫下，向相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完

D.實驗室不可以選取鋅粒、稀硝酸，并使用試管、帶導管的橡皮塞等儀器制取H2

解析 硝酸具有強氧化性，會氧化Na2SO3，所以不會生成SO2氣體，故A錯誤；Cu與稀硝酸反應，溶液會變藍，但不能說明Cu與稀硝酸發生了置換反應，只能夠說明生成物中有銅離子，故B錯誤；常溫下，Al遇到濃硝酸會鈍化，所以濃硝酸中鋁片不可能先溶解完，故C錯誤；硝酸與金屬反應，不生成H2，故D正確。故選D。

學習要點三：硝酸的兩個特性

硝酸不僅具有酸的通性，還具有兩個特性，即強氧化性和不穩定性。在眾多的化學反應過程中，硝酸不僅表現出酸性，還表現出強氧化性。

例4 下列反應中，濃硝酸既表現酸性又表現氧化性的是（ ）。

A.濃硝酸分解B.FeO與濃硝酸反應

C.Cu（OH）2與濃硝酸反應D.C與濃硝酸反應

例5 一定量的Cu和1mol·L-1稀硝酸反應，如果c（NO-3）的濃度下降0.2mol·L-1，則溶液中c（H+）同時下降（假定反應前后溶液體積不變）（ ）。

A.0.2 mol·L-1B.0.4 mol·L-1C.0.6 mol·L-1D.0.8 mol·L-1

解析 由Cu與稀HNO3反應的離子方程式可知，當下降0.2 mol·L-1時，c（H+）下降0.8 mol·L-1。故選D。

方法規律 硝酸在化學反應中的有關變化

（1）參加反應的HNO3中的H+全部被消耗，只表現氧化性的HNO3中的NO-3才被還原、被消耗。

（2）足量金屬與一定量濃硝酸反應時，隨著反應的進行，應考慮硝酸濃度的變化：濃硝酸逐漸變為稀硝酸，從而發生不同的反應。

學習要點四：涉及硝酸的典型計算問題

對于涉及硝酸的計算，一般情況下有如下結論：

n（消耗硝酸總量）=n（體現酸性的硝酸）+n（體現氧化性的硝酸）

注意：與金屬反應時，硝酸表現強氧化性和酸性，表現酸性的標志是生成硝酸鹽；與非金屬反應時，硝酸表現強氧化性，不表現酸性。

例6 等質量的下列物質與足量稀硝酸反應，放出NO物質的量最多的是（ ）。

A.FeO B.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4

解析 設幾種物質的質量為m g，其中含有的+2價鐵的物質的量依次可表示為m/72、0（只含+3價鐵）、m/152、m/232，+2價鐵含量最高的是FeO，所以與足量稀硝酸反應后硝酸得到電子最多，放出NO最多，所以A正確。故選A。

例7 1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g·mL-1、質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL（標準狀況下），向反應后的溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到2.54 g沉淀，下列說法不正確的是（ ）。

A.該合金中銅與鎂的物質的量之比是2∶1

B.該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0 mol·L-1

C.NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數是80%

D.得到2.54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600 mL

解析 設Cu的物質的量為x，Mg的物質的量為y，則64x+24y=1.52 g，98x+58y=2.54 g，可以求得x=0.02 mol，y=0.01 mol，A正確；

c（HNO3）=1000×1.40 g·L-1×63%/63 g·mol-1=14.0 mol·L-1，B正確；

依據N元素守恒，得n（HNO3）=14.0 mol·L-1×0.05 L=0.7 mol=n（NO2）+2n（N2O4）+n（NaNO3），

依據電子守恒，得0.02 mol×2+0.01 mol×2=n（NO2）×1+n（N2O4）×2，

解得n（NO2）=0.04 mol，n（N2O4）=0.01 mol，C正確；

n（NaOH）=n（NaNO3）=0.7 mol-0.04 mol-0.02 mol=0.64 mol，

V（NaOH）aq=0.64 mol/1.0 mol·L-1=0.64 L，故需要NaOH溶液640 mL。故選D。