硝酸的化学性质

HNO3 具强酸性,强氧化性,浓硝酸能与除 Au、Pt、Ta、Rh、Ir 等很不活动金属外的所有金属反应。与冷浓 HNO3 呈钝态的金属有 Fe、Al、Cr;生成可溶性硝酸盐与 NO2。(有时杂有 NO)的有 Cu、Ag、Hg 等;生成含氧酸或氧化物的有 Sn、Sb、W、Mo 等。对非金属可把 C、S、P 氧化为 CO、H2SO4、H3PO4。稀硝酸氧化性比浓硝酸弱。因浓度不同还原产物可出现 NO、

N2 O、NH+ 等。个别杂有H2 。实际上HNO3 还原产物是不单一的,只是

以某种为主,如 6~8 摩/升 HNO3 还原产物以 NO 为主。

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HNO3 不能与HI、H 2S、HBr、Fe 2+ 、SO 、SO2 等有明显还原性的物

质共存,因条件不同可将它们氧化为 I2 或 HIO3、S 或 H2SO4、Br2、Fe3+、

H2SO4 、SO2-等。对有机物,浓硝酸与之发生硝化或硝酸酯化反应。HNO 3 在光、热条件下分解,也能与木屑、碎布等可燃性有机物反应甚至燃烧,或自燃。保存时应使用棕色玻璃寒瓶,远离火源和叮燃有机物。浓硝酸与浓盐酸以体积比 1:3 混合而成“王水”能溶解 Au、Pt 等,王水不稳定,要现用现配。

硝酸的化学性质 - 图1硝酸的工业制法 历史上曾用智利硝石与浓硫酸共热制取。现改用氨氧化法制取,其法以氨和空气为原料,用 Pt—Rh 合金网为催化剂在氧化炉中于800℃进行氧化反应,生成的 NO 在冷却时与 O2 生 NO2,NO2 在吸收塔内用水吸收在过量空气中 O2 的作用下转化为硝酸,最高浓度可达 50%。制浓硝酸则把50%HNO3 与 Mg(NO3)2 或浓 H2SO4 蒸馏而得。主要生产阶段的反应为:

4NO+2O2 4NO2

硝酸的化学性质 - 图2硝酸的化学性质 - 图3硝酸的化学性质 - 图44NO2+O2+2H2O 4HNO3(即有 O2 时 3NO2+H2O 2HNO3+NO

计算时关系式为 NH3~HNO3+NO。硝酸厂尾气中氮的氧化物>0.4%(体积)需用碱液吸收制成 NaNO2:

硝酸的化学性质 - 图5NO+NO2+NaOH NaNO2+H2O

否则,严重污染大气。