高中化学硝酸的分子结构.pdf

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硝酸的分子结构
化学式(分子式)：HNO3，结构式：HO—NO2。 HNO3 是由极性键形
成的极性分子，故易溶于水，分子问以范德华力结合，固态时为分子晶
体。
硝酸的物理性质和化学性质:
物理性质：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]
熔点：-42℃，沸点：83℃。密度： g/cm3，与水任意比互
溶，98%的硝酸为发烟硝酸，69%以上的硝酸为浓硝酸。
化学性质：
①具有酸的一些通性：例如：
(实验室制 CO 气体时，若无稀盐酸可
2
用稀硝酸代替)
②不稳定性：HNO 见光或受热发生分解，HNO3 越浓，越易分
3
解．硝酸分解放出的 NO 溶于其中而使硝酸呈黄色。有关反应的化学方
2
程式为：
③强氧化性：不论是稀 HNO 还是浓 HNO ，都具有极强的氧化性，
3 3
HNO3 浓度越大，氧化性越强。其氧化性表现在以下几方面.
浓硝酸与稀硝酸的氧化性比较：
由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为 NO2，氮的化
合价由+5→+4；而稀硝酸被还原为 NO，氮的化合价由+5→+2，由此得
出稀硝酸具有更强的氧化能力的结论是错误的。因为氧化剂氧化能力的
: .

强弱取决于得电子能力的强弱，而不是本身被还原的程度。实验证明，
硝酸越浓，得电子的能力越强，因而其氧化能力越强。如稀硝酸能将
HI 氧化为 I2，而浓硝酸可将 HI 氧化为 HIO3。

硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有多种价态的物质：
等，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原
性的强弱。除前面的实例外，锌与硝酸可发生如下反应：

浓硝酸的漂白作用:
在浓硝酸中滴入几滴紫色石蕊试液，微热，可观察到：溶液先变
红后褪色，说明浓硝酸具有强氧化性，可以使某些有色物质褪色(氧化
漂白)。但一般不用它作漂白剂，因为它还具有强腐蚀性。新制氯水或
浓硝酸能使淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，这不是因为它们的漂白性，
而是因为发生了如下的化学反应：

: .

这是因为过量的氯水或硝酸又把 I2 氧化成了 HIO3 而使试纸褪色
的。
另外，浓 H2SO4 遇湿润的蓝色石蕊试纸的现象是先变红后变黑。
这是由浓 H2SO4 的强酸性和脱水性造成的(脱水炭化而变黑)。
几乎能与所有金属(除 Hg、Au 外)反应。当 HNO 与金属反应
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时，HNO 被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的
3
浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言，HNO 的浓
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度越小，HNO 被还原的程度越大，氮元素的化合价降低越多。一般
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反应规律为：
金属 + HNO (浓) → 硝酸盐 + NO ↑ + H O
3 2 2
金属 + HNO (稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H O
3 2
较活泼的金属(如 Mg、Zn 等) + HNO (极稀) → 硝酸盐 + H O
3 2
+ N O↑(或 NH 等)
2 3
金属与硝酸反应的重要实例为：
①
该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空
气后变为红棕色(无色的 NO 被空气氧化为红棕色的 NO )。实验室通常用
2
此反应制取 NO 气体。
②
该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生。此外，随着反应
的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是 NO 、NO 等的混合气
2
体。
: .

常温下，浓 HNO 能将金属 Fe、A1 钝化，使 Fe、A1 的表面氧
3
化生成一薄层致密的氧化膜。因此，可用铁或铝制容器盛放浓硝
酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。(与浓硫
酸相似)
浓 HNO 与浓盐酸按体积比 1∶3 配制而成的混合液叫王水。王
3
水溶解金属的能力更强，能溶解金属 Pt、Au。
能把许多非金属单质(如 C、S、P 等)氧化，生成最高价含氧酸
或最高价非金属氧化物。例如：

E．能氧化某些具有还原性的物质，如
等，应注意的是 NO -无氧化性，而当 NO -在酸性溶液中时，则具有强氧
3 3
化性。例如，在 Fe(NO ) 溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了 H+而使 Fe2+
3 2
被氧化为 Fe3+；又如，向浓 HNO 与足量的 Cu 反应后形成的 Cu(NO ) 中
3 3 2
再加入盐酸或硫酸，则剩余的 Cu 会与后来新形成的稀 HNO 继续反应。
3
F. 能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在
使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤
上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤。
保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐
蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试
剂瓶中，并贮存在黑暗且温度较低的地方。
用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑
料、硝酸盐等。
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硝酸化学式为 HNO （为溶质化学式）。硝酸是一种具有强氧化
性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是六大无机强酸之一，也是一
种重要的化工原料。
硝酸在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；在有
机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂，其水溶液俗称
硝镪水或氨氮水。所属的危险符号是 O（Oxidizing agent 氧化剂）与
C（Corrosive 腐蚀品）。硝酸的酸酐是五氧化二氮（N2O5）。
自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动
放出二氧化氮形成。人类活动也产生氮氧化物，全世界人为污染源每年
排出的氮氧化物大约为 5300 万吨，这些氮氧化物也会形成硝酸。硝酸
性质不稳定，因而无法在自然界长期存在，但硝酸的形成是氮循环的一
环。
浓硝酸不稳定，遇光或热会分解而放出二氧化氮，分解产生的二
氧化氮溶于硝酸，从而使外观带有浅黄色。但稀硝酸相对稳定。
三大强酸:

几种常见酸的比较:
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