
HNO3
物性 纯HNO3是无色有刺激性气味的液体,市售浓硝酸质量分数约为65%,密度约为1.4g/cm3,沸点为83℃,易挥发,可以任意比例溶于水。质量分数为98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”,因这种酸更易挥发,遇潮湿空气形成白色烟雾,有腐蚀性。
化性
⑴具有酸的通性
⑵不稳定性
4HNO3=(光或加热)2H2O + O2↑ + 4NO2↑
浓硝酸因溶解由分解产生的NO2而呈黄色,常将浓硝酸盛放在棕色试剂瓶中(避光),且放置于冷暗处。
⑶强氧化性
a.与绝大部分金属反应(不产生H2)
Cu + 4HNO3(浓)= 2H2O +Cu(NO3)2 + 2NO2↑
3Cu+ 8HNO3(稀)=4H2O +3Cu(NO3)2+2NO↑
b. 与非金属反应
C + 4HNO3(浓)= (加热△)2H2O + CO2↑ + 4NO2↑
S + 6HNO3(浓)=(加热△)2H2O + H2SO4 + 6NO2↑
P + 5HNO3(浓)=(加热△)H2O + H3PO4 + 5NO2↑
在反应中,非金属被氧化成最高价氧化物或其对应的含氧酸。
c.使铝铁钝化
常温下,冷的浓硝酸能使Fe,Al等钝化。
用途 硝酸是重要的化工原料,也是实验室必备的重要试剂。
在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
制备⑴实验室制法
NaNO3+ H2SO4= (加热△)NaHSO4+ HNO3
⑵ 工业上制法
4NH3 + 5O2 =(Pt△)6H2O + 4NO
2NO + O2 = 2NO2(工业上制时要不停通入氧气)
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (NO循化氧化吸收)
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
(3)稀硝酸提纯法
浓硝酸的加工设备;
1,加热炉
2,反应器,反应器盖
3,2个冷却室
加工方法;
1,先将反应器与冷却室用玻璃管依次连接(顺序是:反应器,冷却室,冷却室,出酸口。),向反反应器内加浓硫酸,再加入稀硝酸,搅拌几分钟使其混合(比例是1/1),混酸不要超过反应器的2分之1,盖好盖。
2,加完料后开始缓缓加热,当温度达到86度时,硝酸气体被蒸馏出来,气体进入冷却室后凝结成硝酸从出酸口流出,即可得到百分之90以上的浓硝酸了。
3,如果还不够纯,就将反应出的硝酸再次按照以上方法加工,就可得到99以上的硝酸了,注意先加硫酸后加硝酸,要注意控温,因为这时的硝酸浓度已经很高了,两者混合温度上升很快。
稳定性和危险性
危险性:加热时分解,产生有毒烟雾;强氧化剂,与可燃物和还原性物质发生激烈反应,爆炸。强酸性,与碱发生激烈反应,腐蚀大多数金属(铝及其合金除外),生成氮氧化物,与许多常用有机物发生非常激烈反应,引起火灾和爆炸危险。
毒理学资料
急性致死:
大鼠吸人半数致死浓度LC50:49ppm·4h
人经口最低致死量(LCL0):430mg/kg
蒸气对眼睛、呼吸道等的粘膜和皮肤有强烈刺激性。蒸气浓度高时可引起肺水肿。对牙齿具有腐蚀性。皮肤沾上可引起灼伤,腐蚀而留下疤痕,浓硝酸腐蚀可达到相当深部。如进入咽部,对口腔以下的消化道可产生强烈的腐蚀性烧伤,严重时发生休克致死。人在低于30mg/m左右时未见明显损害。吸入可引起肺炎。
水生生物毒性:LC50 100~300mg/L·48h(海星)。
LC50 180mg/L·48h(海蟹)。
8mol/L以上的硝酸一般称为浓硝酸
浓硝酸见光分解
4HNO3=4NO2+O2+2H2O
分解产生的NO2溶解在浓硝酸中,会使溶液呈现黄色。
要除去黄色,可以通入适量空气,使4NO2+2H2O+O2=4HNO3,黄色褪去。