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硝酸的物理性质和化学性质分别是什么

硝酸的物理性质和化学性质分别是什么？下面是小城生活网的小编整理的相关资料，欢迎借鉴与参考，希望对您有所帮助。

硝酸的物理性质和化学性质分别是什么【知乎用户解答】

硝酸的性质如下：

物理性质：纯硝酸为无色透明液体，浓硝酸为淡黄色液体，正常情况下为无色透明液体，有窒息性刺激气味。浓硝酸含量为68%左右，易挥发，在空气中产生白雾，是硝酸蒸汽与水蒸汽结合而形成的硝酸小液滴。能与水混溶。能与水形成共沸混合物。

化学性质：具有不稳定性、强酸性、还能发生酯化反应。

发现历史

公元八世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔伊本哈扬（Jabir ibn Hayyan）在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。同时，他也是硫酸和王水的发现者。

1905年，挪威出现了电弧法生产硝酸的工厂，这是历史上最早的硝酸工业化尝试。

1908年，德国建成了以铂网为催化剂的日产能力3吨的硝酸厂。

1913年，合成氨问世，氨氧化法生产硝酸开始进入工业化阶段，至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。

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物理性质

在棕色瓶中保存的发烟硝酸

纯净的硝酸是无色透明液体，工业品浓硝酸和发烟硝酸因溶有二氧化氮而显棕色。硝酸易溶于水，101.32 kPa下，当其质量分数达到68%（约15mol/L）时形成共沸混合物（沸点120.5℃），此后硝酸质量分数不增加，制取更浓的硝酸需要对硝酸脱水生成超共沸混合物并进行蒸馏。[4] 硝酸的其它参数见下： CAS号 7697-37-2

RTECS号 QU5775000

化学式 HNO₃

摩尔质量 63.012 g mol

密度 1.51 g/cm3

熔点（℃） -42

沸点（℃） 纯酸：83 68%溶液：120.5

溶解度 易溶

偶极矩 2.17±0.02D

EU分类 氧化性 (O) 腐蚀性 (C)

警示性质标准词 R8, R35

安全建议标准词 S1/2, S23, S26, S36, S45

注：所有数据都依从国际单位制，以及标准状况（25 ℃、100 kPa）

化学性质

酯化反应（esterification） 硝酸可以与醇发生酯化反应生成对应的硝酸酯，在机理上，硝酸参与的酯化反应过去被认为生成了碳正离子中间体，但现在许多文献将机理描述为费歇尔酯化 硝酸

反应（Fischer esterification），即酸脱羟基醇脱氢与羧酸的酯化机理相同。[5] 硝酸的酯化反应被用来生产硝化纤维，方程式见下 3nHNO₃+ [C6H7O2(OH)3]n ——→ [C6H7O2(O-NO2)3]n + 3nH2O 硝化反应（nitration） 浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂（浓硫酸、五氧化二磷）混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应，硝化反应属于亲电取代反应（electrophilic substitution），反应中的亲电试剂为硝鎓离子，脱水剂有利于硝鎓离子的产生。[5] 最为常见的硝化反应是苯的硝化：Ph-H + HO-NO₂ ——→ Ph-NO₂ + H2O 氧化还原反应（reduction-oxidation reaction） 硝酸分子中氮元素为最高价态（+5）因此硝酸具有强氧化性，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为二氧化氮，稀硝酸主要为一氧化氮，更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等，需要指出，上述只是优势产物，实际上随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，所有还原产物都可能出现。[4] 硝酸有关电势图见下（标况 E/V）[4] HNO₃ —0.798.9→ NO₂ —1.08→ HNO₂ —1.04→ NO —1.582→ N2O —1.77→ N₂ —0.27→ NH+₄ HNO₃—0.97→ NO HNO₃—1.25→ N2O HNO₃—0.88→ N₂ 以下提供一些典型反应 浓硝酸： Cu（s）+ 4HNO₃（aq）——→ Cu(NO3)₂（aq）+ 2NO₂（g）+ 2H2O（l） P（s）+ 5HNO₃（aq）——→ H3PO₄（aq）+ 5NO₂（g）+ H2O（l） 环己酮 + 浓硝酸 ——→ 1,6-己二酸 （60%） 稀硝酸： 3Cu（s）+ 8HNO₃（aq）——→ 3Cu(NO3)₂（aq）+ 2NO（g）+ 4H2O（l） Fe（s）+ 4HNO₃（aq）——→ Fe(NO3)₃（aq）+ NO（g）+ 2H2O（l） 3Zn（s）+ 8HNO₃（aq）——→ 3Zn(NO3)₂（aq）+ 硝酸

2NO（g）+ 4H2O（l） 4Zn（s）+ 10HNO₃（aq）——→ 4Zn(NO3)₂（aq）+ N2O（g）+ 5H2O（l） 4Zn（s）+ 10HNO₃（aq）——→ 4Zn(NO3)₂（aq）+ NH4NO₃（aq）+ 3H2O（l） 6KI（aq）+ 8HNO₃（aq）——→ 6KNO₃（aq）+ 3I₂（s）+ 2NO（g）+ 4H2O（l）

硝酸的物理性质和化学性质分别是什么【豆瓣用户解答】

一 物理性质:

1. 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]

2. M.p. -42℃, b.p. 83℃. 密度: 1.5 g/cm3, 与水任意比互溶.

3. 常见硝酸a%= 63%-69.2% c= 14-16mol/L. 呈棕色(分析原因) 发烟硝酸.

二 化学性质:

1. 强腐蚀性: 能严重损伤金属、橡胶和肌肤, 因此不得用胶塞试剂瓶盛放硝酸.

2. 不稳定性: 光或热

4HNO3 ===== 4NO2 + O2 + 2H2O

所以, 硝酸要避光保存.

3. 强酸性: 在水溶液里完全电离, 具有酸的通性.

4. 强氧化性: 浓度越大, 氧化性越强.

氧化性：王水HNO3+HCI＞浓HNO3＞稀HNO3。

a) 与金属反应:

Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O

3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Ag + 2HNO3(浓) == AgNO3 + NO2 ↑+H2O

3Ag + 4HNO3(稀) == 3AgNO3 + NO ↑+ 2H2O

能氧化活泼金属，且无H2放出

硝酸能与除金、铂、钛等外的大多数金属反应.

通常浓硝酸与金属反应时生成NO2, 稀硝酸(<6mol/L)则生成NO.

钝化反应: 常温下浓硝酸可使铁、铝、铬(都可呈+3价金属化合物)表面形成具有保护性的氧化膜而钝化. 而稀硝酸则与它们反应.

Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

王水: 1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合溶液.可溶解金、铂.

Au + HNO3 + 4HCl == HAuCl4 + NO + 2H2O

M + HNO3(12∽14mol/L) ↗NO2为主.

M + HNO3(6∽8mol/L) ↗NO为主

M + HNO3(约2mol/L)↗N2O为主, M较活泼.

M + HNO3(<2mol/L) ↗NH4+为主(M活泼)

M + HNO3还可能有H2产生(M活泼)

b) 与非金属反应: 浓硝酸; 需要加热.

C + 4HNO3(浓) == CO2 ↑+ 4NO2↑ + 2H2O (实验演示)

H2S + 8HNO3(浓) == H2SO4 + 8NO2↑ + 4H2O

3H2S + 2HNO3(稀) == 3S + 2NO + 4H2O (冷)

SO2 + 2HNO3(浓) == H2SO4 + 2NO2

3SO2 + 2HNO3(稀) + 2H2O == 3H2SO4 + 2NO

H2S、SO2以及S2-、SO32-都不能与硝酸共存.

c) 与有机物反应: 生成硝基化合物和硝酸酯.

三 硝酸的制法:

1. 实验室制法: 微热

NaNO3(s) + H2SO4(浓) == NaHSO4 + HNO3

2. 氨氧化法制硝酸:

4NH3 + 5O2 == 4NO + 6H2O (氧化炉中)

2NO + O2 == 2NO2 (冷却器中)

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (吸收塔)

4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 (吸收塔)

过程:

(1)先将液氨蒸发, 再将氨气与过量空气混合后通入装有铂、铑合金网的氧化炉中, 在800℃左右氨很快被氧化为NO. 该反应放热可使铂铑合金网(催化剂)保持赤热状态.

(2)由氧化炉里导出的NO和空气混合气在冷凝器中冷却, NO与O2反应生成NO2.

(3)再将NO2与空气的混合气通入吸收塔. 由塔顶喷淋水, 水流在塔内填充物迂回流下. 塔底导入的NO2和空气的混合气, 它们在填充物上迂回向上. 这样气流与液流相逆而行使接触面增大, 便于气体吸收. 从塔底流出的硝酸含量仅达50%, 不能直接用于军工、染料等工业, 必须将其制成98%以上的浓硝酸. 浓缩的方法主要是将稀硝酸与浓硫酸或硝酸镁混合后, 在较低温度下蒸馏而得到浓硝酸, 浓硫酸或硝酸镁在处理后再用.

尾气处理: 烧碱吸收氮的氧化物, 使其转化为有用的亚硝酸盐(有毒)即工业盐.

NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O

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