實驗:硝酸在無機化學反應中的性質探究
外觀
硝酸是一種無機化合物,化學式為HNO3,濃硝酸是其65~68%的水溶液,為無色液體。硝酸在無機化學反應中主要呈現強酸性和強氧化性。
試劑 | 純度 | 外觀 |
---|---|---|
硝酸 | AR | 無色液體 |
氯化亞銅 | AR | 灰白色至淺綠色固體 |
銅 | AR | 帶有黃色光澤的紅色固體 |
氧化鋅 | AR | 白色固體 |
氫氧化鈣 | AR | 白色粉末 |
碳酸鈣 | AR或LR | 白色粉末或塊狀固體 |
在試管或錐形瓶中加入銅絲或銅片,加入濃硝酸,反應迅速進行,放出紅棕色的二氧化氮氣體,並放出大量熱。反應生成硝酸銅。
- Cu + 4 HNO3(濃) → Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O
同樣的反應在試管中進行,使用1 mol/L的稀硝酸[1],塞上插有導管的橡皮塞,觀察到有無色的氣泡生成。將塞子拔出,試管上方的無色氣體變紅,並放出熱。這證明生成的NO被空氣氧化為NO2。
- 3 Cu + 8 HNO3(稀) → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O
在試管中加入少量氯化亞銅,加入水,無明顯現象。再逐滴加入硝酸,並震盪試管,發現氯化亞銅逐漸溶解,形成藍色溶液。
在3隻試管中分別加入氧化鋅、氫氧化鈣和碳酸鈣,加入1 mol/L硝酸,發現三種固體均溶解,形成無色溶液:
- ZnO + 2 HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O
- Ca(OH)2 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O
- CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
硝酸具有強腐蝕性,操作時應佩戴防護用品(如手套等)並在通風櫥內進行。
- ↑ 陸軍. 硫酸和硝酸與銅反應時濃稀界限的實驗探究[J]. 教育與裝備研究, 2005(9):12-13.