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常见问题

硝酸的物理性质及化学性质

一物理性质: 1. 纯硝酸是无色油状液体, 开盖时有烟雾,挥发性酸[沸点低→易挥发→酸雾] 2. M.p. -42℃, b.p. 83℃. 密度: 1.5 g/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. 二化学性质: 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. 氧化性:王水HNO3+HCI>浓HNO3>稀HNO3。 a) 与金属反应: 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 能氧化活泼金属,且无H2放出 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) b) 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. c) 与有机物反应: 生成硝基化合物和硝酸酯. 三 硝酸的制法: 1. 实验室制法: 微热 NaNO3(s) + H2SO4(浓) == NaHSO4 + HNO3 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)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
日期:2017/3/29 14:11:27    浏览:381

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