2024年6月3日发(作者：)
稀硝酸与浓硝酸的氧化性
在中学教科书中有这样两个化学方程式：
Cu + 4HNO
3
(浓)
===
Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑+ 2H
2
O
3Cu + 8HNO
3
(稀)
===
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO↑+ 4H
2
O
可见，浓硝酸的还原产物是NO
2
，稀硝酸的还原产物是NO。不少同学认为这两个反应
的反应物相同，只是硝酸的浓度不同，反应的结果：第一个反应中N被还原成了N；而第二
个反应中N被还原成了N。由此得出稀硝酸的氧化性比浓硝酸的氧化性强的错误结论。
一般说来，硝酸氧化性的强弱并不是根据硝酸（实际是N）被还原的产物的化合价改变
的大小来决定的，而是由硝酸的浓度来决定的，硝酸越浓，它的氧化能力就越强。例如：
（1）稀硝酸与硫化物反应时，只能将S
2
－
离子氧化成单质硫，而浓硝酸与硫化物反应
时，能将S
2
－
离子进一步氧化成SO
4
2
－
离子。
3CdS + 8HNO
3
(稀)
===
3Cd (NO
3
)
2
+ 2NO↑+ 4H
2
O + 3S↓
PbS + 8HNO
3
(浓)
===
PbSO
4
+ 8NO
2
↑+ 4H
2
O
（2）稀硝酸只能把砷氧化成亚砷酸，而浓硝酸则进一步把亚砷酸氧化成砷酸。
As + HNO
3
(稀) + H
2
O
===
H
3
AsO
3
+ NO↑
H
3
AsO
3
+ 2HNO
3
(浓)
===
H
3
AsO
4
+ 2NO
2
↑+ H
2
O
（3）稀硝酸只能将氢碘酸氧化成单质碘，而浓硝酸则能把氢碘酸氧化成碘酸。
6HI + 2HNO
3
(稀)
===
3I
2
+ 2NO↑+ 4H
2
O
HI + 6HNO
3
(浓)
===
HIO
3
+ 6NO
2
↑+ 3H
2
O
（4）铂、金等贵金属不易被浓硝酸氧化，但1体积浓硝酸和3体积浓盐酸组成的混合
物溶液（俗称王水）却能溶解铂和金。
Au + 4Cl
－
+ NO
3
－
+ 4H
+
===
[AuCl
4
]
－
+ NO↑+ 2H
2
O
3Pt + 18Cl
－
+ 4NO
3
－
+ 16H
+
===
3[PtCl
6
]
2
－
+ 4NO↑+ 8H
2
O
虽然铂、金不易被浓硝酸氧化，但当有Cl
－
离子存在时，和产物Au
3+
离子（或Pt
4+
离子）
结合，生成了络离子[AuCl
4
]
－
（或[PtCl
6
]
2
－
），从而降低了Au
3+
离子（或Pt
4+
离子）的浓度，
金属就被继续氧化了。
（5）当硝酸与金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、铁等反应时，除
可生成NO
2
或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N
2
O、N
2
、NH
3
等。例如：
4Mg + 10HNO
3
(1 mol·L
－
1
)
=== 4
Mg (NO
3
)
2
+ NH
4
NO
3
+ 3H
2
O
4Mg + 10HNO
3
(2 mol·L
－
1
)
=== 4
Mg (NO
3
)
2
+ N
2
O↑+ 5H
2
O
3Mg + 8HNO
3
(6 mol·L
－
1
)
=== 3
Mg (NO
3
)
2
+ 2NO↑+ 4H
2
O
+5
+5+2
+5+4
Mg + 4HNO
3
(16 mol·L
－
1
)
===
Mg (NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑+ 2H
2
O
可见，对于同一种还原剂来说，硝酸越稀被还原的程度越大。浓硝酸（12～16 mol·L
－
1
）
被还原的主要产物是NO
2
，稀硝酸（6～8 mol·L
－
1
）被还原的产物主要是NO；再稀如2 mol·L
－
1
的硝酸还原产物主要是N
2
O，而更稀的硝酸（1 mol·L
－
1
）则被还原成NH
3
（NH
3
与HNO
3
反应生成NH
4
NO
3
）。
（6）铁、铝在冷的浓硝酸中发生钝化现象。
总之，硝酸的强氧化性来自硝酸根中的N元素，而不是硝酸电离出来的H
+
，这种氧化
性的强弱还跟温度（温度越高氧化性越强）、酸度（如硝酸根在中性或弱酸性溶液中难以表
现出氧化性，如硝酸亚铁中的Fe
2+
与NO
3
可以稳定存在，但加盐酸时，Fe
2+
却被NO
3
氧化
成了Fe
3+
）等有关。物质氧化性的强弱是指氧化其它物质的能力，浓硝酸与铜反应比稀硝酸
与铜反应剧烈的多，说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化能力强。而不能从其本身被还原的
程度大小来比较例如：
【例题】（2009年北京高考27题）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按
下图装置进行试验（夹持仪器的装置已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO
2
，而稀
硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
－－
+5
可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO
2
反应
2NO
2
+ 2NaOH
===
NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后
（3）装置①中发生反应的化学方程式是
（4）装置②的作用是 ，发生反应的化学方程式是
（5）该小组得出的结论以据的试验现象是
（6）试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶
液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别
设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）
a.加热该绿色溶液，观察颜色变化
b.加水稀释绿色溶液，观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
【解析】本题主要考查HNO
3
的性质、化学基本实验设计和评价能力。（1）根据装置
特点和实验目的，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO
2
，因为要验证稀
HNO
3
不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸。
（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO
3
之前需
要通入一段时间CO
2
赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
防止反应产生的NO气体逸出。
（3）Cu与浓HNO
3
反应生成Cu(NO
3
)
2
、NO
2
、H
2
O：
Cu + 4HNO
3
(浓)＝Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑ +2 H
2
O。
（4）装置②中盛放H
2
O，使NO
2
与H
2
O反应生成NO：3NO
2
+ H
2
O
===
2HNO
3
+ NO。
（5）NO通过稀HNO
3
溶液后，若无红棕色NO
2
产生，说明稀HNO
3
不能氧化NO，所
以盛放稀HNO
3
装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓HNO
3
，若
浓HNO
3
能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体。
（6）要证明是Cu(NO
3
)
2
浓度过高或是溶解了NO
2
导致装置①中溶液呈绿色，可设计
将溶解的NO
2
赶走（a、c方案）再观察颜色变化。也可在Cu(NO
3
)
2
的浓溶液中通入NO
2
进
行比较观察反应后的颜色变化（d方案），确定是否是因为溶有NO
2
引起的。方案b由于
Cu(NO
3
)
2
和溶解在其中的NO
2
浓度均可发生变化，故无法确定是哪一种因素引起的。
答案：（1）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
（2）通入CO
2
一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
（3）Cu + 4HNO
3
（浓）
===
Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑ + 2H
2
O
（4）将NO
2
转化为NO 3NO
2
+ H
2
O
===
2HNO
3
+ NO
（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
（6）a c d
【练习1】在100 mL浓HNO
3
中，加入足量的铜片产生a L气体，用排水法收集后得
到b L气体（气体的体积都是在标准状况下测定的），则原浓硝酸的物质的量浓度是多少？
解析：依题意，a L气体是NO
2
和NO的混合气体，b L气体全为NO气体。该题若根
据化学方程式列式计算就显得很复杂，我们可作如下分析：起氧化剂作用的HNO
3
的物质的
量＝ ，根据电子守恒，Cu所失去的电子的物质的量恰好为HNO
3
生成b L NO气体时所得
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