硝酸——典型的氧化性酸
1. 物理性质
硝酸是一种无色、易挥发的液体,具有刺激性气味,能够与水以任意比例混合。
2. 化学性质
(1) 不稳定性:
①反应式:4HNO3△=2H2O+4NO2↑+O2↑。
②市售浓硝酸呈的原因是硝酸分解生成的NO2溶解在其中。
③为了保存硝酸的稳定性及其质量,通常存放在棕色试剂瓶中,并置于冷暗处,同时不能用橡胶塞来封闭。
(2) 强氧化性:
无论是浓硝酸还是稀硝酸,都具有强氧化性,而且浓硝酸的氧化性更为显著。
①与金属的反应。
稀硝酸与铜反应的化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
浓硝酸与铜反应的化学方程式:Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②与非金属的反应,如浓硝酸与碳的反应。
③与还原性化合物的反应,硝酸能够氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。
例如,稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-→3Fe3++NO↑+2H2O。
考察点1:浓、稀硝酸氧化性的比较
通过铜与硝酸的反应,可以看出浓硝酸被还原为NO2,氮元素的化合价从+5降至+4;而稀硝酸被还原为NO,氮元素的化合价从+5降至+2。通常情况下,硝酸的浓度越小,其还原产物的价态越低。实验证明,硝酸浓度越大,其得电子的能力越强,从而氧化能力也越强。
考察点2:硝酸与金属反应的计算
在硝酸与金属的反应中,需注意以下几点:
(1) HNO3与金属反应不会产生H2。
(2) 硝酸与金属反应的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2或很稀时可能为N2O、N2或NH4NO3等。
(3) 在硝酸与金属的反应中,既表现出硝酸的氧化性又表现出其酸性。