高中化学素材集锦18硝酸的浓度和它的氧化能力

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硝酸的性质与其浓度的关系

硝酸的性质与其浓度的关系

硝酸的性质与其浓度的关系1.浓、稀硝酸分别和紫色石蕊试液作用时,稀HNO3显酸性,可使紫色石蕊试液变成红色;浓HNO3显酸性,使紫色石蕊试液变成红色,同时又显示氧化性,微热时石蕊试液将褪色。

2.浓硝酸和稀硝酸发生氧化还原反应时被还原的产物不同。

浓HNO3被还原后生成NO2,稀HNO3被还原后生成NO。

并且HNO3越稀,被还原的程度越大。

如:4Zn+10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。

3.浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱不同。

硝酸浓度越大,其氧化性越强。

浓HNO3和稀HNO3都属于氧化性酸,浓HNO3的氧化性比稀HNO3强。

如:3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2OH2S+8HNO3(浓)=H2SO4+8NO2↑+4H2O4.硝酸与金属、低价金属氧化物,低价金属氢氧化物反应时,硝酸既显氧化性又显酸性。

如:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+NO↑+5H2O硝酸与非金属单质反应时,硝酸只显氧化性,将非金属氧化成最高价含氧酸。

如:3P+5HNO3+2H2O3H3PO4+5NO↑5.浓硝酸和稀硝酸与铁、铝的作用不同。

Fe和Al在冷的浓HNO3中表面钝化而不反应。

Fe和Al在稀HNO3中会溶解。

如:Fe(不足)+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe(过量)+ 8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 6.浓硝酸在反应过程中,还原产物可能发生变化。

在浓HNO3参加的反应中,先有NO2生成,随着反应的进行,HNO3变稀后,又会有NO生成。

规律总结:浓硝酸中的硝酸根被还原得到二氧化氮,氮元素由+5价变为+4价(中间浓度,极小可能氮元素由+5价变为+3价,生成N2O3)稀硝酸中硝酸根被还原为一氧化氮,氮元素由+5价变为+2价(中间浓度,极小可能氮元素由+5价变为+1价,生成N2O)较稀的硝酸中硝酸根被还原为氮气,氮元素由+5价变为0价极稀的硝酸中硝酸根被还原为铵根离子,氮元素由+5价变为-3价当浓硝酸与金属作用时,硝酸本身浓度的因素占主要地位,第一步的还原产物主要是亚硝酸,亚硝酸是不稳定的化合物,它分解为NO2和NO:2HNO2=NO2+NO+H2O而NO2、NO和HNO3之间又有如下的平衡:3NO2+H2O=2HNO3+NO在浓硝酸中,平衡向左移动,因此还原产物主要是NO2。在反应过程中,尽管有NO 生成,但它在浓硝酸中不能存在,继续被氧化成NO2。关于稀硝酸浓度(约为8~10N)与金属反应的还原产物,从下面的化学平衡方程式可以看出3NO2+H2O=2HNO3+NO在稀硝酸中,平衡向右移动,因此还原产物主要是NO。至于在更稀的硝酸中,还原产物有N2O、N2、NH3,有人曾作过这样的解释:金属活动性顺序表中氢以上的金属在稀硝酸中的第一步反应,是能置换出氢的,但随着即与硝酸发生第二步反应,将硝酸还原成一系列的还原产物。HNO3+2H=HNO2+H2O2HNO3+8H=H2N2O2(连二亚硝酸)+4H2OHNO3+6H=NH2OH+2H2OHNO3+8H=NH3+3H2O这些还原产物,除本身分解成为简单的化合物外,相互之间又发生反应,生成一系列不同价态的氮的化合物。这第三步反应,有两类:(1)还原产物本身的分解反应:3HNO2=HNO3+2NO+H2O2HNO2=N2O3+H2OH2N2O2=N2O+H2O(2)还原产物相互的反应:HNO2+NH3=N2+2H2OHNO2+NH2OH=N2O+2H2OHNO2+HNO3=2NO2+H2O总之,硝酸与金属的反应比较复杂,对反应机理还不能得到一致的说法。二、金属镁与不同浓度的硝酸反应时,有哪些产物?根据实验结果,金属镁与不同浓度的硝酸反应时,有下列几种情况:(1)当硝酸浓度大于10N时Mg+4HNO3=Mg(NO3)2+2H2O+2NO2↑(2)当硝酸浓度为6.6~10N时11Mg+28HNO3=11Mg(NO3)2+NH4NO3+NO2↑+NO↑+N2↑+12H2O (3)当硝酸浓度在0.1~6.6N时12Mg+30HNO3=12Mg(NO3)2+N H4NO3+NO2↑+HO↑+N2↑+H2+12H2O (4)当硝酸浓度小于0.1N时10Mg+24HNO3=10Mg(NO3)2+NH4NO3+N2↑+H2↑+3H2O三、金属铝与不同浓度的硝酸反应时,有哪些产物?根据实验结果,金属铝与不同浓度的硝酸反应时,有下列几种情况:(1)当硝酸浓度大于8N时Al+6HNO3=Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O(2)当硝酸浓度为3~4N时15Al+56HNO3=15Al(NO3)3+NH4NO3+NO2↑+2NO↑+3N2↑+26H2O (3)当硝酸浓度在1~3N时8Al+30HNO3=8Al(NO3)3+NH4NO3+NO2↑+NO↑+N2↑+H2↑+12H2O (4)当硝酸浓度小于1N时14Al+46HNO3=14Al(NO3)3+2N2↑+11H2↑+12H2O资料拓展:当量浓度(N)溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度,用符号N表示。

硝酸的强氧化性知识总结

硝酸的强氧化性知识总结

硝酸的强氧化性知识总结
一、硝酸的强氧化性
硝酸具有强氧化性是由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力,在硝酸参与的氧化还原反应中,几乎全部是+5价氮被还原。

1.表现
(1)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色。

(2)与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素生成酸性氧化物。

如浓HNO3与木炭加热时的化学方程式为:
(3)金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO,极稀HNO3可被还原成NH3,生成NH4NO3。

(4)在利用HNO3的酸性时,要注意考虑它的强氧化性。

如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是:
3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O,而不是发生复分解反应生成Fe(NO3)2。

(5)硝酸与铁反应时,产物符合以下规律
(6)浓HNO3与过量Cu反应的情况
可利用电子守恒和氮原子守恒求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。

2.规律
(1)温度越高,硝酸越浓,其氧化性越强。

(2)与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成最高价态。

【温馨提示】
HNO3的强氧化性是考查的重点和热点,在有些题目中隐蔽性较强,在遇到NO时,应联想到是否可能考查HNO3的氧化性,然后分析溶液中是否含大量H+,若含大量H+则表现强氧化性,若在中性或碱性环境中不用考虑HNO3的强氧化性。

化学高一硝酸知识点总结

化学高一硝酸知识点总结

化学高一硝酸知识点总结一、硝酸的化学性质硝酸通常是指HNO3,是一种无机酸。

硝酸是一种强氧化性酸,它能和许多金属和非金属反应。

硝酸和硫酸一样都属于强酸,当与水混合时,它发生很强的放热反应。

同时,硝酸也是一种强腐蚀性酸,接触皮肤和黏膜会引起烧伤。

硝酸的溶解度是对其具有很重要的意义。

硝酸在水中是容易溶解的,而且生成的溶液具有特别的氧化性。

硝酸还可以与许多物质发生反应,例如硝化甘油就是硝酸和甘油发生反应的产物。

二、硝酸盐的制备与性质硝酸盐是硝酸的盐类化合物,通常的通式为: R-ONO2。

硝酸盐可以由硝酸和金属氧化物(或碱)反应生成。

硝酸盐一般都是白色晶体,常常在空气中变化25℃以上则失水变质。

硝酸盐的性质由它们的阳离子和硝酸根离子(NO3-)决定。

一般来说,硝酸盐都具有高毒、易燃和爆炸的性质。

硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钾(KNO3)在工业上是重要的炸药和火药成分。

三、硝酸与环境保护硝酸被使用在肥料生产中,特别是硝态氮肥。

但大量使用硝酸使土壤中的硝态氮浓度升高,从而造成土壤的环境问题。

过多的硝态氮会导致土壤和水体的污染,使河湖水体富营养化,生态系统遭受破坏,甚至危及人类健康。

因此,环保领域对硝酸和其盐的排放进行了严格的限制。

化肥制造商也加强了相关技术的研发,使硝酸肥料的使用更加科学和环保。

四、金属的硝酸溶液反应硝酸可以溶解大多数金属,产生相应的硝酸盐和氧化物或氢气。

通常,硝酸和活泼金属发生反应尤为激烈。

金属的硝酸溶液反应以铜为例:Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O硝酸还与还原性较强的金属反应时生成亚硝酸盐,如:3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O。

五、硝酸与有机化合物的反应硝酸能与许多有机化合物发生反应,主要有硝化反应和硝基化反应。

硝基化合物是亚硝酸盐和含硝基团的有机物,是非常活泼的化合物,有时是爆炸性的。

硝化反应:是指含有活泼氢原子或者含有同位素甲烷,乙烷时,在浓硫酸中加入硝酸,这种反应称为硝化反应。

高中化学素材集锦18硝酸的浓度和它的氧化能力

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硝酸的浓度和它的氧化能力
当硝酸跟金属反应时,硝酸被还原的程度取决于酸的浓度和还原剂的强弱。

对于同一种还原剂来说,酸愈稀,被还原的程度愈大。

例如:
铜与浓硝酸的反应中,N +5→N +4;而铜与稀硝酸的反应中,N +5→N +2。

上述反应中当硝酸的浓度为8 mol/L 以上时,还原的主要产物是NO 2。

这是因为硝酸越浓,氧化性越强,反应过程中生成的低价氮的化合物,在强的氧化气氛中不能存在,继续被氧化成高价的氮的化合物——NO 2。

当硝酸较稀时,它的氧化性也较弱,氮的低价氧化物能够存在,所以主要产物是NO 。

从标准电极电位看:
320NO /NO E -=0.81 V ,30NO /NO E -=0.96 V 。

两者电位接近,所以在同一反应中,产生NO 和NO 2的机会相近,在溶液中能达成以下平衡:
3NO 2+H 2O 2HNO 3+NO+138.1 kJ
浓硝酸跟金属反应时,最初可能生成一氧化氮,但由于硝酸浓度很大,使平衡强烈地向左移动,所以主要产物为NO 2;当稀硝酸与金属反应时,由于硝酸浓度小,平衡向右移动,主要产物为NO 。

因此,我们不能简单地就浓、稀硝酸的还原产物来解释浓、稀硝酸氧化能力的强弱。

高一化学硝酸的性质

高一化学硝酸的性质

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女总裁腾霓玛娅婆婆。她出
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高三化学硝酸知识点

高三化学硝酸知识点

高三化学硝酸知识点硝酸是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用。

在高三化学学习中,了解硝酸的性质、制备方法以及重要的应用是非常重要的。

本文将围绕这些知识点进行详细介绍。

一、硝酸的性质硝酸的化学式为HNO3,是一种无色透明的液体。

其性质如下:1. 硝酸是一种强氧化剂,能与许多物质发生剧烈的反应,如与金属、非金属、有机物等反应。

2. 硝酸具有强烈的腐蚀性,能灼伤皮肤和眼睛,因此在实验室中使用时需要注意安全。

3. 硝酸具有较高的沸点和溶解度,溶液中硝酸分子与水分子之间形成了氢键。

二、硝酸的制备方法硝酸的制备方法主要有两种:实验室制备和工业生产。

1. 实验室制备在实验室中,常用的硝酸制备方法是将浓硫酸与硝酸钠或硝酸银进行反应。

反应方程式如下:2NaNO3 + H2SO4 → 2HNO3 + Na2SO42. 工业生产工业上主要采用奥斯曼法进行硝酸的生产。

该方法是将氨气和空气经过特定催化剂的催化作用,氧化生成一氧化氮,再与氧气反应得到二氧化氮,最后与水反应生成硝酸。

三、硝酸的重要应用硝酸是一种重要的化工原料,在科学研究和工业生产中都有广泛的应用。

1. 用作化学试剂由于硝酸具有较强的氧化性,常被用作化学试剂,如氧化还原反应中的氧化剂。

2. 用作肥料硝酸中的氮元素是植物生长的重要元素之一,因此硝酸被广泛应用于农业中,作为氮肥的一种。

3. 用于制药工业硝酸作为制药工业中的原料或中间体,在药物合成过程中起到重要的作用。

4. 用于爆炸物的制备硝酸与其他物质反应可制备出爆炸物,如硝酸甘油。

5. 用于金属腐蚀处理在金属加工过程中,硝酸可以用作金属腐蚀处理的药液,去除金属表面的氧化物和脏污。

总结:硝酸作为一种常见的无机化合物,具有重要的性质、制备方法和应用。

在化学学习中,学生应该充分掌握其性质和制备方法,理解其在实际应用中的重要性。

掌握硝酸知识点对于高三化学学习和日后的学习与工作都具有重要的意义。

高考硝酸综述知识点

高考硝酸综述知识点

高考硝酸综述知识点硝酸是一种广泛应用于工业和科学领域的化学物质。

它具有多种性质和用途,因此在高考化学考试中经常被提及。

本文将综述与硝酸相关的主要知识点,并介绍其在化学领域的应用。

一、硝酸的性质硝酸是一种无色或淡黄色的液体,在常温下具有刺激性气味。

它是一种强酸,可与金属或碱反应生成相应的盐和水。

硝酸的酸性可以通过酸碱指示剂来检测,它会使蓝色石蕊试纸变红。

硝酸具有强氧化性,可以与许多有机物反应并引发爆炸。

由于其不稳定性,硝酸在储存和处理时需要特别小心。

二、硝酸的制备与性质硝酸可以通过两种主要方法制备:一是通过将硝酸铅与盐酸反应,生成硝酸;二是通过将硫酸与硝酸钠反应,生成硝酸,并释放出副产物硫酸氢钠。

硝酸在水中溶解,并与水分子发生反应生成质子(H+)和硝酸根离子(NO3-)。

这种溶液可以被用作氧化剂、脱水剂和用于制药工艺中的重要溶剂。

三、硝酸的应用1. 硝酸作为氧化剂由于硝酸具有强氧化性质,因此经常被用作氧化剂。

在实验室中,它可用于氧化有机物,如醇。

此外,硝酸也常用于工业领域中许多化学过程的氧化反应。

2. 硝酸作为脱水剂硝酸与许多物质反应,其中包括许多有机物和无机物。

在这种反应中,硝酸能够从其他化合物中去除水分,因此在某些实验和工业过程中被广泛应用。

3. 硝酸在制药工艺中的应用硝酸和其它化学物质的反应能够生成许多药物的关键中间体。

例如,硝酸和氨反应可以生成硝酸胺,硝酸胺可以用作制造火药的原料。

硝酸与氢氧化钠反应可以生成硝酸钠,硝酸钠是一种常见的抗心绞痛药物。

四、硝酸的环境影响硝酸在高浓度下对环境有一定的危害。

当硝酸被排放到水或土壤中时,它能够与其他物质反应,形成亚硝酸和硝酸盐。

这些产物可能导致水体富营养化,并对水生生物和生态系统造成负面影响。

此外,硝酸也是雾霾的成分之一。

硝酸与大气中的氮氧化物反应,生成硝酸烟尘。

这些颗粒物对人体健康和环境产生潜在的危害。

五、安全注意事项在实验室中使用硝酸时,需要采取必要的安全措施。

高考化学知识点:硝酸综述

高考化学知识点:硝酸综述

高考化学知识点:硝酸综述1500字硝酸是一种常见的化学物质,它具有较强的氧化性和腐蚀性。

在高考化学中,学生需要了解硝酸的性质、制备方法、应用以及在环境保护方面的问题。

下面是一个关于硝酸的综述,包括以上所提到的内容,总计1500字左右。

硝酸(HNO3)是一种无机化合物,它常见的浓度为60-70%。

硝酸是一种无色液体,在纯度较高的情况下,可以形成无色的单斜晶体。

硝酸的密度较大,是1.41 g/cm³,其中溶液的浓度越高,密度也就越大。

硝酸具有较强的氧化性能,它可以与许多物质发生反应,释放出氧气。

硝酸与还原剂反应时,会放出大量的热量、光和气体,这是因为硝酸分子中的氧原子不稳定。

硝酸还具有强烈的腐蚀性,它可以与金属反应,产生金属硝酸盐,并释放出一些有毒的气体,如NO2。

硝酸的制备方法有多种,常见的方法包括硝酸银法、硝酸钾法和废气法等。

硝酸银法是最常用的制备方法之一,它是通过硝酸与氯化银反应,生成硝酸银,再与氯化钠反应,生成硝酸和氯化银沉淀。

硝酸钾法是通过硝酸与氢氧化钾反应,生成硝酸钾溶液,再经过蒸发和结晶得到硝酸。

废气法是一种环保的制备方法,它是通过吸收硝酸蒸气,然后再经过蒸发和结晶得到硝酸。

硝酸在工业上有广泛的应用。

其中,最重要的用途之一是制造硝酸盐肥料。

由于硝酸具有良好的溶解性和吸湿性,它可以与氮肥和磷肥等混合使用,提高农作物的生产效益。

此外,硝酸还可以用于制造爆炸物,如硝化甘油和硝化纤维等。

硝酸还被用于金属加工和电子行业,用于蚀刻和电路板制造。

然而,硝酸的应用也存在一些环境问题。

一方面,硝酸在空气中会分解,生成一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等有毒气体,它们是雾霾和酸雨的主要成分之一。

另一方面,硝酸被使用后产生的废液可能会污染土壤和地下水,对环境造成长期的影响。

因此,为了减少硝酸对环境的污染,应采取一系列措施。

首先,应当加强硝酸生产企业的环境保护意识,控制硝酸废液的排放。

其次,应加强硝酸废液的处理,利用先进的技术对废液进行处理,以减少对环境的影响。

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1 硝酸的浓度和它的氧化能力
当硝酸跟金属反应时,硝酸被还原的程度取决于酸的浓度和还原剂的强弱。

对于同一种还原剂来说,酸愈稀,被还原的程度愈大。

例如:
铜与浓硝酸的反应中,N +5→N +4;而铜与稀硝酸的反应中,N +5→N +2。

上述反应中当硝酸的浓度为8 mol/L 以上时,还原的主要产物是NO 2。

这是因为硝酸越浓,氧化性越强,反应过程中生成的低价氮的化合物,在强的氧化气氛中不能存在,继续被氧化成高价的氮的化合物——NO 2。

当硝酸较稀时,它的氧化性也较弱,氮的低价氧化物能够存在,所以主要产物是NO 。

从标准电极电位看:
320NO /NO E -=0.81 V ,30NO /NO E -=0.96 V 。

两者电位接近,所以在同一反应中,产生NO 和NO 2的机会相近,在溶液中能达成以下平衡:
3NO 2+H 2O 2HNO 3+NO+138.1 kJ
浓硝酸跟金属反应时,最初可能生成一氧化氮,但由于硝酸浓度很大,使平衡强烈地向左移动,所以主要产物为NO 2;当稀硝酸与金属反应时,由于硝酸浓度小,平衡向右移动,主要产物为NO 。

因此,我们不能简单地就浓、稀硝酸的还原产物来解释浓、稀硝酸氧化能力的强弱。

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