硝酸性质和计算技巧
浓硝酸+稀硝酸+硝酸盐知识点总结
硝酸+硝酸盐1.HNO 3的物理性质：无色、有刺激性气味的液体，沸点低、易挥发，在空气中遇水蒸气而产生白雾。
质量分数69%以上的硝酸为浓硝酸，98%的硝酸称为“发烟”硝酸。
浓HNO 3中因溶有HNO 3分解产生的NO 2而呈黄色。
2. HNO 3的化学性质：（1）强酸性：HNO 3 →H ++NO 3—，硝酸是一元强酸，具有酸的通性。
将少量稀硝酸滴在石蕊试纸上观察到现象是___________________；将少量浓硝酸滴在石蕊试纸上观察到现象是___________________； 以上对比说明：浓硝酸具有漂白性，浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。
（2）不稳定性：()32224HNO 4NO O 2H O ∆−−→↑+↑+光HNO 3浓度越大，越易分解；HNO 3应保存在玻璃塞（HNO 3腐蚀橡胶）棕色细口瓶中，放于阴凉处。
（3）强氧化性：(a)与金属单质反应：除Pt 、Au 外的金属均能与HNO 3反应。
Cu+4HNO 3(浓) →Cu(NO 3)2+2NO 2↑+ 2H 2O （实验室制NO 2）；3Cu+8HNO 33Cu(NO 3)2+2NO ↑+ 4H 2O （实验室制NO ）；Zn+4HNO 3(浓) →Zn (NO 3)2+2NO 2↑+ 2H 2O ；3Zn +8HNO 33Zn (NO 3)2+2NO ↑+ 4H 2O ；注意：常温下，Fe 、Al 等金属在浓HNO 3中发生钝化反应，金属表面生成致密的氧化膜。
(b)与非金属单质反应：能氧化C 、S 等非金属。
C+4HNO 3(浓)CO 2↑+4NO 2↑+ 2H 2O ；S+6HNO 3(浓)H 2SO 4+6NO 2↑+ 2H 2O ；HNO 3与还原剂，如H 2S 、HBr 、HI 、SO 2、Na 2SO 3、氯化亚铁等发生反应，对应的还原产物一般情况下为：()()2NO NO −−−→−−−→还原剂还原剂浓硝酸还原产物稀硝酸还原产物 （4）王水：浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3混合而成。
(完整版)硝酸以及有关硝酸的计算
硝酸以及有关硝酸的计算浓硫酸、硝酸反应规律总结方程式1.浓硫酸与铜2.浓硫酸与碳3.浓硝酸与铜4.浓硝酸与铁（加热）5.浓硝酸与铝6.浓硝酸与银7.浓硝酸与碳8.浓硝酸与硫9.稀硝酸与铜10.稀硝酸与铝11.稀硝酸与银12.稀硝酸与少量铁13.稀硝酸与过量铁1、向25mL 18.4mol/L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（）A．小于0.23 mol B．等于0.23 mol C．0.23 mol～0.46 mol D．等于0.46 mol2.铜与0.87mol/L的硝酸反应，如果NO3-浓度下降0.2mol/L，则溶液中c（H+）同时下降mol/L3. 1.92g Cu投入到一定量的浓HNO3中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水，求通入O2的体积。
（2）试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序（按产物气体从左至右的流向）是（填装置的编号）：→→→（3）实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是，B瓶溶液的作用是，C瓶溶液的作用是。
（4）装置②中所加的固体药品是，可确证的产物是，确定装置②在整套装置中的位置的理由是。
（5）装置③中所盛溶液是，可验证的产物是硝酸是一种强氧化性酸，其强氧化性特别是硝酸参与化学反应的计算是中学化学知识中的重点及难点，也是高考中常见的命题热点。
一、关于硝酸1、氧化性酸和酸的氧化性任何酸溶液中都有较大量H+, H+作为氢元素的最高价态当然具有氧化性，且只有氧化性。
因此，任何酸都具有氧化性，我们称其为：“酸的氧化性”，所谓酸的通性也就是H+的性质，活泼金属与酸发生置换反应放出氢气就体现了酸（H+）的氧化性。
氧化性酸则是指其酸根部分也拥有氧化性的酸，如硝酸。
硝酸的性质
硝酸的性质硝酸是一种无机化合物，化学式为HNO3。
它是一种无色液体，在常温下具有刺激性气味。
硝酸在许多方面都具有特殊的性质和重要的应用。
在本文中，我们将探讨硝酸的性质及其在化学领域和其他领域中的重要性。
1. 硝酸的物理性质硝酸的相对分子质量为63.01 g/mol，它具有较高的沸点和较低的相对密度。
硝酸是一种极性溶液，具有很强的溶解能力。
它可以溶解许多金属、矿物和有机化合物。
硝酸在常温下形成无色的晶体，称为硝酸钙（Ca(NO3)2）或硝酸铵（NH4NO3）。
2. 硝酸的化学性质硝酸是一种强酸，它在水中完全离解，产生氢离子（H+）和硝酸根离子（NO3-）。
这使得硝酸具有强酸性和腐蚀性。
它可以和许多物质反应，包括金属、碱、碳酸盐等。
硝酸和金属的反应会产生相应的硝酸盐和氢气，如：2HNO3 + Mg → Mg(NO3)2 + H2↑硝酸还可以氧化有机物，如：HNO3 + 3H2SO4 → NO2 + 2HSO4- + 2H3O+ + H2O硝酸在被浓热时会分解生成二氧化氮和氧气。
2HNO3 → 2NO2↑ + O2↑ + H2O硝酸还能与硫酸反应，产生沉淀：2HNO3 + H2SO4 → 2NO2↑ + 2H2O + SO2↑硝酸具有较强的氧化性，它可以导致很多物质被氧化。
3. 硝酸的应用硝酸在化学工业中有广泛的应用。
它是生产肥料、炸药和火箭推进剂的重要原料之一。
硝酸也用于金属腐蚀和清洗金属表面。
此外，硝酸还用于制造染料、砂纸和其他化学品。
在实验室中，硝酸常被用作试剂和酸性媒介。
它用于制备其他化合物，如硝酸盐和其他硝基化合物。
硝酸还用于制备氮氧化物（NOx），这些物质在大气中具有重要的环境影响。
4. 硝酸的危险性虽然硝酸在许多领域中有重要应用，但它也是一种具有危险性的化学品。
硝酸具有强腐蚀性和氧化性，可能对人体和环境造成伤害。
在使用和储存硝酸时，必须采取严格的安全措施。
必须佩戴适当的防护装备，如眼镜、手套和实验室外套，以避免接触硝酸。
硝酸知识点总结
结果分析
根据实验数据，分析硝酸与氢氧化钠反应的特 点和规律，探讨反应机理。
讨论
针对实验结果，讨论实验过程中可能存在的误差和影响因素，提出改进意见。
实验注意事项和改进措施
注意事项
实验过程中要注意安全，避免硝酸溅到皮肤和眼睛；同时要确保实验数据的准 确性和可靠性。
改进措施
为了提高实验的准确性和可重复性，可以采取以下措施：严格控制反应条件， 如温度、浓度等；使用更精确的测量设备；增加实验次数以获得更多数据。
食品加工
在食品加工中，硝酸可作 为防腐剂，用于腌制肉类 、鱼类等食品。
医药领域
硝酸可用于制造一些药品 ，如硝酸盐类药物，具有 扩张血管、降低血压等功 效。
工业生产领域应用
肥料生产
硝酸是制造氮肥的重要 原料，如硝酸铵等。
炸药制造
硝酸与某些有机物反应 可以制造炸药，如硝化
甘油等。
染料和颜料生产
硝酸可用于制造染料和 颜料，如硝基苯等。
促进资源循环利用
通过发展循环经济，推动废弃物资源化利用，如将畜禽粪便、农作物 秸秆等转化为有机肥料或生物质能源，实现资源的可持续利用。
THANKS
感谢观看
环境保护和资源利用策略
减少氮氧化物排放
通过改进燃烧技术、使用清洁能源等方式，减少工业生产和交通运输 等领域的氮氧化物排放，以降低大气污染和酸雨的危害。
提高氮肥利用效率
合理施用氮肥，推广缓释肥、有机肥等新型肥料，提高氮肥的利用效 率，减少农业面源污染。
加强废水处理
对含有高浓度氨氮的工业废水和生活污水进行有效处理，避免直接排 放对环境造成污染。
防止蒸气泄漏到工作场所 空气中。
远离火种、热源，工作场 所严禁吸烟。
硝酸性质与计算技巧
溶解后共收集到由NO2和NO组成的混 合气体0.896 L（标况），求反应所消
耗量。HN①式O方 法3和程 ：产物中涉 知N及 数O两 ，2和个N反O的应物两质用个的二未 ②原子守 元反一应次中方的程氮组原法子守恒
恒法：
反应中金属失去电子
③电子守恒 总数
硝酸与金属反应
规律
电子守恒
“ 两个思想 ”N原子守恒
玻尔把金质的奖章小心的放入“试剂瓶”里， 奖章在“王水”里慢慢的就消失了。然后，他离 开了自己的祖国。
战争结束后，玻尔回到了自己的实验室，那 个小瓶子还在那里。于是，他拿起一块铜轻轻的 放入“王水”，铜块慢慢的也变小了，奇怪的是， 瓶子里出现了一块黄金！
玻尔就是利用了化学上的一个化学反应——
浓 、 稀 HNO3 分 别 与 Cu 反 应 ， 为 何 不同？
反应
HNO3+ NaOH = NaNO3
与碱性氧化物+ H2O
反应
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2
与某些盐 + H2O
反应 2HNO3+ CaCO3 = Ca(NO3)2+ H2O
与金属+反CO2但↑ 不生成氢
应
气
硝酸的化学性质
光
4HNO3 ==== 4NO2 ↑ + O2 ↑+ 2H2O
“ 一个依据—”—离子方程 式
19.2g铜和2 mol/L稀硝酸0.5L作用，反
应中转移0的. 电子为______mol，参加
反0.应的硝6酸是______mol，作0为. 氧化 剂8的硝酸是______mol。 2
铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸， 若反应中硝酸被还原只产生4480 mL 的NO2气体和336 mL的N2O4气体（气 体的体积已折算到标准状况），在反 应后的溶液中，加B入足量的氢氧化钠 溶液，生成沉淀的质量为 （ ） A．9.02g B．8.51g C．8.26g
硝酸 新高考化学专题讲解 考点详细分析深入讲解 化学高考必看 最新版
阴凉处)。
(3)强氧化性:①铝、铁在冷的浓硝酸中发生钝化,因此常温下铝、铁制品可以
盛放冷的浓硝酸;②能与除Au、Pt以外的所有金属反应:Cu+4HNO3(浓)
必备知识通关
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+
4H2O;③加热条件下,能与非金属单质(如C、S)反应,一般可将非金属单质
解题能力提升
命题角度1 硝酸与金属反应的实验探究 示例6 [2015北京,12,6分]在通风橱中进行下列实验:
解题能力提升
下列说法不正确的是
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2
2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3 的氧化性强于浓HNO3 D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O。也
可以与SnCl2、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4):2As2S3+2SnCl2+
4HCl
As4S4+2SnCl4+2H2S↑。
4.H3AsO4的性质
(1)受热易分解,最终得到As2O5:2H3AsO4
HNO3+2NO↑+H2O。
解题能力提升
2.HNO2的制备
(1)将等物质的量的NO2和NO的混合物溶解在冰水中:NO+NO2+
H2O
2HNO2。
(2)将强酸加入亚硝酸盐的冷溶液中:NaNO2+HCl
NaCl+
+硝酸的性质及相关计算++课件++2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
①中发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2 ＋2NO↑＋4H2O，生成的硝酸铜溶液为蓝色， 在试管口NO与空气中的O2发生反应产生NO2， 使气体由无色变为红棕色，但硝酸被还原生成 的是无色的NO，A错误； 由 A 项分析，假设①中加入溶液中含有 8 mol HNO3，则产生 2 mol NO 气 体，6 mol NO－3 ；实验③发生反应的化学方程式为 3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋ ＋2NO↑＋4H2O，反应产生的 3 mol Cu(NO3)2 电离产生的 6 mol NO－3 完全反 应后会生成 6 mol NO，故若③中加入足量稀硫酸，则在相同条件下①中产 生的气体体积比③中产生的气体体积小，B 正确；
练习2
足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和二氧化氮、一氧化氮的混 合气体4.48 L(标准状况)，这些气体与一定体积的氧气(标准状况下)混合通入 水中，所有的气体完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 的氢氧化钠溶液，铜离子恰好完全沉淀，消耗氢氧化钠溶液60 mL，下列说法 错误的是 A.参加反应的硝酸是0.5 mol B.消耗氧气1.68 L(标准状况下) C.此反应过程中转移0.3 mol电子
木炭与浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学 方程式是 C＋4HNO3(浓)==△===4NO2↑＋CO2↑＋2H2O。
(2)装置B的作用是__缓__冲__，__防__止__溶__液__倒__吸__。
装置B两端的导气管都刚露出橡胶塞，所以装置B作安全瓶，作用是缓冲， 防止溶液倒吸。
(4)装置D中的无色气体，甲同学认为是NO，乙同学认为是O2，若不考虑装置 中原有的空气，则乙同学的理由是_4_H__N_O_3_=_=_△=_=_=_4_N__O_2_↑__＋__O_2_↑__＋__2_H__2O__(用化 学方程式表示)。
硝酸知识点总结
实验过程中需佩戴防护眼镜、手套等个人防护用品，确保 实验安全。
数据处理和分析方法
数据记录
详细记录实验过程中的各项 数据，包括称量质量、滴定
体积等。
数据处理
根据实验原理和公式，对数 据进行计算和处理，得出实
验结果。
结果分析
将实验结果与理论值进行比 较，分析误差产生的原因， 并提出改进措施。同时，可 以根据实验结果探究硝酸的 性质和变化规律。
废水
硝酸生产废水中含有高浓度的硝 酸、重金属离子等有害物质，若 未经处理直接排放，将对水体环 境造成严重污染。
固废
硝酸生产过程中产生的固体废弃 物，如废催化剂、废酸等，若处 理不当，可能对土壤和地下水造 成污染。
污染物治理技术和方法
废气治理
采用选择性催化还原（SCR）技术、氧化吸收 技术等，对硝酸生产废气中的氮氧化物进行治 理，降低其排放浓度。
工业制备方法
氨氧化法
工业上主要采用氨氧化法制备硝酸。氨气和空气在铂网催化剂作用下进行氧化反 应生成一氧化氮，一氧化氮再与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成 硝酸。
硝酸盐电解法
以硝酸盐为原料，通过电解法制备硝酸。在电解过程中，硝酸盐分解生成硝酸和 相应的金属氧化物。
不同方法优缺点比较
实验室制备方法优缺点
废水治理
通过ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和、沉淀、过滤等物理化学方法，处理硝酸 生产废水中的有害物质，实现废水的达标排放或回 用。
固废治理
对废催化剂进行再生利用，对废酸进行中和 处理或回收利用，减少固体废弃物的产生和 排放。
未来发展趋势和挑战
发展趋势
随着环保要求的不断提高，硝酸生产过程中的污染物治理将更加受到重视。未来，将更加注重源头减排、过程控 制和末端治理相结合的综合治理措施，推动硝酸产业的绿色可持续发展。
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c、浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸被还原为 NO，其本质是NO3—在酸性条件下显示强氧化性
向一定量的浓硝酸加入足量的Cu， 可能会发生什么哪些反应?
一开始是铜与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生: 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
消耗的硝酸的物质的量可能是（ C ）
A．1.0 mol
B．1.6 mol
C．2.2 mol
D．2.4 mol
①转移电子数=金属失电子数=2×n Cu2+
②反应消耗nHNO3=显酸性硝酸+作氧化剂硝酸
硝酸与金属反应 3.金属与硝酸反应一般规律
例：6.4g铜与过量的硝酸充分反应后，硝酸的
还原产物有NO2、NO，反应后溶液中所含H+为
浓HNO3 、AgNO3 、氯水、AgBr、KMnO4等
硝酸的化学性质
（一）与金属反应
原溶液 加热后
Cu +4 HNO3(浓) — Cu(NO3)2 +2NO2↑ +2H2O 3Cu +8HNO3(稀) — 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ +4H2O
硝酸的化学性质
（一）与金属反应
a.几乎可和所有金属（除金、铂外）反应，并 显示最高价（若铁过量则生成亚铁离子）反应 时，硝酸显示强氧化性和酸性。
专题4 生活生产中的含氮化合物
硝酸的物理性质
纯硝酸是 无 色、易 挥发、 有 刺激性 气味的液体，比水重，
沸点是83℃，与水以任意比例互 溶。常用浓硝酸的质量分数约为 69%，98%以上的硝酸
叫 发烟硝酸 。
硝酸的化学性质
硝酸的化学性质
使指示剂变色 稀硝酸使紫色的石蕊试液变红 浓硝酸使它先变红后褪色
向一定量的稀硝酸加入足量的Fe，可能 会发生什么哪些反应?
一开始是铁与稀硝酸反应:
Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO ↑+2H2O
硝酸消耗完，铁粉继续与Fe(NO3)3 反应: Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2
总：3Fe（过） + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO ↑+4H2O 反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐
Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+，若向该溶液
中滴加稀盐酸，则溶液的颜色 （ A ）
A、变黄
B、绿色变深
C、绿色变浅
D、无变化
3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O 3SO32- ＋2H＋＋2NO3- ==3SO42- ＋2NO↑＋H2O
NO3—本身没有强氧化性，但和H+共存就有了HNO3
反应停止后，如果在溶液中再加入足 量盐酸，会出现什么情况?
溶液中存在NO3-，它遇到H+后，产生强氧化性， 能继续氧化铜单质，产生无色NO气体
3Cu + 8H+ + 2NO3- =3Cu2+ + 2NO ↑+ 4H2O
硝酸的化学性质
（二）与还原性化合物反应
浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：
①方程式法： 涉及两个反应两个未知数， 用二元一次方程组法
硝酸的化学性质
（三）与非金属反应
C
CO2
P
+ HNO3（浓）
△
H3PO4 + NO2
S
H2SO4
硝酸与金属反应 1.金属与混合酸（HNO3/H2SO4）计算
例：在某100mL混合酸中，HNO3物质的量浓度 为0.4mol·L-1，HCl物质的量浓度0.2mol·L-1，向
其中加入1.92g铜粉、微热，待充分反应后，溶
酸，会出现什么情况?
3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O
硝酸与金属反应 2.Fe与稀硝酸反应
Fe（少） + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO ↑+2H2O
3Fe（过） + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO ↑+4H2O
例：将 6g 铁粉与 0.4mol 稀硝酸混合，充分反应后，
电子转移守恒： 2×n Cu2+ = nNO2 + 3× nNO
氮原子守恒： n HNO3 = 2×n Cu(NO3)2 + n NOx
列方程组求NO、NO2
①转移电子数=金属失电子数=2×n Cu2+
②反应消耗nHNO3=显酸性硝酸+作氧化剂硝酸
硝酸与金属反应 3.金属与硝酸反应一般规律
例：38.4 g Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部反 应后，共收集到22.4 L气体（标准状况），反应
与碱发生中和反应
HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O
与碱性氧化物反应
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O
与某些盐反应
2HNO3+ CaCO3 = Ca(NO3)2+ H2O + CO2↑
与金属反应 但不生成↑ + O2 ↑+ 2H2O
液中Cu2+物质的量浓度约为（ C ）
A.0.15mol·L-1 C.0.225mol·L-1
B.0.3mol·L-1 D .无法计算
3Cu + 8H+ + 2NO3- =3Cu2+ + 2NO ↑+ 4H2O
金属与含NO3—的混合酸反应，一定要根据 离子方程式 3Cu2+ + 8H+ + 2NO3— 进行计算
n mol，此时溶液中所含NO3－的物质的量（C ）
A．0.28mol
B．0.31mol
C．(n＋0.2) mol D． (n＋0.4) mol
①转移电子数=金属失电子数=2×n Cu2+
②反应消耗nHNO3=显酸性硝酸+作氧化剂硝酸
硝酸与金属反应 3.金属与硝酸反应一般规律
例：把1.92 g铜投入盛有一定量的浓HNO3的试管 中，随着铜粉的溶解，生成的气体颜色逐渐变浅， 当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的 混合气体0.896 L（标况），求反应所消耗HNO3 和产物中NO2和NO的物质的量。
铁元素的存在形式为（ D ）
A.Fe3+
B.Fe 、Fe2+ C、Fe2+ D、Fe2+、Fe3+
硝酸与金属反应 3.金属与硝酸反应一般规律
例: 6.4g Cu完全溶于一定浓度的硝酸中，收集到 2.24L（标况）气体（NOx）。
求：①该反应中转移的电子数 0.2NA ②所消耗硝酸的物质的量 0.3mol