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有关硝酸问题集

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 硝酸
一、浓硝酸与紫色石蕊试液作用时,会不会先变红后褪色呢? 通过实验研究发现室温下将紫色石蕊试液滴入稀硝酸中,溶液立即变为红色,微热之,无明显变化发生;而室温下将紫色石蕊试液滴入浓硝酸中,溶液的颜色会由红色变为橙色,最后变为黄绿色,并伴随有大量红棕色气体产生

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一、浓硝酸与紫色石蕊试液作用时,会不会先变红后褪色呢?

通过实验研究发现室温下将紫色石蕊试液滴入稀硝酸中,溶液立即变为红色,微热之,无明显变化发生;而室温下将紫色石蕊试液滴入浓硝酸中,溶液的颜色会由红色变为橙色,最后变为黄绿色,并伴随有大量红棕色气体产生。

对此实验现象,可解释为浓硝浓硝酸与石蕊试液作用时,首先是H起作用,发生酸色反应,使紫色石蕊试液变为红色。然后发生的是有关硝酸问题集硝化反应,硝化反应放出大量的热,促使未反应完的浓硝酸分解,产生了红棕色的二氧化氮气体。稀硝酸与石蕊试液作用时,只能发生酸色反应,使紫色石蕊试液变为红色。

但是也有文献持相反观点:浓硝酸与紫色石蕊试液作用时,会先变红后褪色。认为浓硝酸与石蕊的褪色反应本质是发生了氧化还原反应,即石蕊被浓硝酸氧化。可参考赵秋玲等,《对硝酸与石蕊试液反应本质的质疑>的实证探索》一文。


有关硝酸问题集

实验现象:

溶液变红,1h后红色稍变浅。

溶液由红色橙色亮黄色并有红棕色气 体逸出。

加石蕊试液后溶液变红,再加人无水乙醉2 min后,溶液开始剧烈沸腾,由红色→绿色,并放 出大量热和红棕色气体,反应过程中伴随周期性爆沸现象,直至反应结束。

加石蕊试液后溶液变红,再加人无水乙醇2 min后,溶液开始剧烈沸腾,由红色黄色浅绿 色几近无色,并放出大量热和红棕色气体反应 过程中伴随周期性爆沸现象直至反应结束

因此,选用水溶解法配制的石蕊试液作为指示 剂滴加浓硝酸则只有酸色反应,长时间放置才略有褪色;如果选用酒精溶解配制的石蕊试液滴加到浓硝酸中,产生的剧烈反应实质应该是硝酸和乙醇的氧化还原反应,而非二者的酯化反应。反应过程中石蕊颜色变化的原因则要从石蕊的结构分析。

二、红热的木炭能在热的浓硝酸能燃烧吗?

把一条木炭的一端烧呈红热,迅速把红热的一端沉浸(没)在热的浓硝酸中,木炭不仅不嫩烧,而是立即熄灭,并产生大量红棕色NO2。无数次的实验证明,热的浓硝酸能跟木炭反应,但红热的木炭不能在浓硝酸(哪怕是热的)中燃烧。因此,我们有理由说,红热的木炭在热的浓硝酸中燃烧的实验是一个伪实验。

三、浓硝酸热分解的实验为什么难以做成功?

原来,试剂浓硝酸,按国家GBIT626-1989分析纯硝酸标准密度为1.41,含量硝酸在65 %-68 %,很接近硝酸恒沸液(69.2 %),加热煮沸时实际仅仅是把它变成了硝酸蒸气,因为远没有达到硝酸热分解的温度,所以观察不到硝酸分解。如果进行实验改进是可以观察到的。

四、浓硝酸受到日光照射是不是易分解?

通过实验发现浓硝酸对日光是稳定的。现在很多化学试剂厂,生产的500 mL 瓶装和2500 mL 瓶装分析纯的试剂浓硝酸(标含硝酸65%-68%)长期使用无色玻璃瓶分装、存储和销售,都不见浓硝酸有明显发黄和出现质量问题的情况发生。只当取用浓硝酸以后留下了较大的空间,才可以观察到容器空间变棕红,酸变微黄(溶有NO2)的现象。这说明,浓硝酸是不容易被日光光解的,只有当浓硝酸变成硝酸蒸气以后,才能观察到硝酸蒸气在吸收日光的能量以后发生光解现象。

五、浓硝酸与稀硝酸还原产物解释

在8摩尔/升以上高浓度的硝酸中,还原的主要产物是NO2。这是因为硝酸越浓,其氧化能力越强,反应过程中生成的低价氮的化合物在强的氧化剂的存在下不能存在,继续被氧化成高价的氮的氧化物NO2。而在硝酸较稀时,它的氧化性也较弱,低价氧化物能存在,所以主要产物是NO,在硝酸溶液中存在以下的平衡:2NO2+H2O有关硝酸问题集2HNO3+NO,浓硝酸与金属反应时,最初可能生成NO,但由于硝酸的浓度很大,使平衡向左移动,所以主要产物就是NO2;当硝酸浓度很稀的时候,平衡向右移动,主要产物就是NO了。

参考文献:

1杨延民等,硝酸与石蕊试液反应本质的质疑,化学教育,2006年第1期,61

2赵秋玲等,对《硝酸与石蕊试液反应本质的质疑》的实证探索,化学教育,2007年第5期。

3刘怀乐,“硝酸”教学的几点参考,化学教学,2011年第2期,71-73

4陈花蕊等,浓硝酸与石蕊试液反应机理的探究,化学教学,2010年第11期,

(责任编辑:化学自习室)
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