【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。  

第五章氮和磷，氮族元素

§5-6硝酸和硝酸盐

硝酸的性质

1、物理性质

【01】纯硝酸是一种易挥发、有刺激性气味的液体，能以任何比率溶解于水。它在86℃时沸腾，沸腾时有部分硝酸分解。常用的浓硝酸的浓度大约是65%。浓度为98%的硝酸在空气里有“发烟”的现象，所以叫做发烟硝酸。这是因为硝酸里放出的硝酸蒸气与空气中水蒸气相遇，生成了极微小的硝酸液滴的缘故。

2、化学性质

【02】硝酸是一种强酸，在稀水溶液里能完全电离出氢离子，具有酸类的通性。例如能使蓝色石蕊试纸变红；能跟碱性氧化物、碱类和盐类起反应，如：

【03】此外，硝酸还具有如下一些性质：

【04】(1)不稳定性：纯硝酸或浓硝酸很不稳定，在常温下见光就会分解成氮的氧化物、水和氧气，如受热分解得更快：

【05】分解生成的棕色的二氧化氮气体溶解在溶液里，使溶液常呈黄色。因此为了防止硝酸的分解，必须把硝酸盛在棕色瓶里，并且放在黑暗而温度较低的地方。

【06】(2)氧化反应：硝酸是一种强氧化剂，它能氧化许多非金属，有时氧化很剧烈，甚至引起燃烧。例如把一小块燃烧得红热的炭放入热的发烟硝酸里（图5·7），炭就会被硝酸氧化，使燃烧更加剧烈，并发出明亮的光来.它们的反应是：

【07】把二个方程式合并，消去中间产物氧气，就得到总的反应式：

【08】硝酸也能氧化多种有机物。例如在纸上滴一滴硝酸，纸张立刻会受到氧化而焦化。如果衣服或皮肤上溅着硝酸，也同样会受到破坏或灼伤。所以使用硝酸（特别是浓硝酸）的时候要特别小心。万一硝酸溅在皮肤上或衣服上时，就应该立刻用大量的水冲洗。

【09】(3)跟金属的反应：硝酸也能跟绝大多数的金属（金、铂等少数金属除外）起反应，金属被硝酸氧化生成金属氧化物，接着又进一步跟未分解的硝酸起反应生成硝酸盐，同时硝酸本身被还原生成氮的氧化物。因此硝酸跟金属反应后的生成物是硝酸盐、水和氮的氧化物（一般是一氧化氮气体或者二氧化氮气体)【在个别的情况下，还会生成铵盐，究竟生成什么，是与硝酸的浓度和金属的活动性有关的】。即使最活动的金属跟硝酸反应的时候，也没有氢气放出来，因为游离出来的氢气被硝酸氧化而成水了。

【10】例如，浓硝酸跟铜反应，就把铜氧化成氧化铜，而本身还原成二氧化氮：

【11】生成的氧化铜，又立刻跟硝酸反应，生成硝酸铜和水：

【12】把上述二个化学方程式合并，消去中间产物CuO，就得到下式：

【13】在实验室里，我们就是利用这个反应来制取二氧化氮的。

【14】稀硝酸也能跟铜反应，使铜氧化成氧化铜，接着生成硝酸铜，但硝酸本身被还原成一氧化氮。这个反应要在加热的情况下进行。反应的化学方程式如下：

【15】总的化学方程式是：

【16】在实验室里，我们就利用这个反应来制取一氧化氮的。

【17】如果在1体积的硝酸里加入3体积的盐酸，这个混和溶液的氧化能力将更加强烈。因为它们互相反应后的生成物具有比硝酸更强的氧化作用，所以能腐蚀并溶解那些不能被普通酸溶解的金属，如金与铂。这种混和液叫做“王水”。

硝酸的实验室制法

【18】硝酸的沸点较低，因此，当硝酸盐和高沸点的酸，如硫酸共热时，硝酸就会挥发出来。实验室里就是利用这个原理来制取硝酸的。一般常用硝酸钠和浓硫酸装在曲颈甑（音曾）里混和加热；生成的硝酸蒸气冷凝后即制得硝酸（图5·8）。

【19】这个方法和以前讲过的（§1-4）【山注，化2-1-04第8-15段，传送门CV20935257】在实验室里制盐酸的方法原理相同，但由于硝酸具有强氧化性，制取时就不能用象制取盐酸时所用的那种配有软木塞或橡皮塞的圆底烧瓶，因为反应时生成的硝酸蒸气会腐蚀软木塞或橡皮塞。所以我们常用一个全部由玻璃制成的仪器叫做曲颈甑。曲颈甑的颈口特别长，可以代替冷凝器，使硝酸蒸气冷却并凝结成液滴。加热的温度不宜太高，否则生成的硝酸将会分解。

硝酸盐

【20】由硝酸根离子NO₃⁻和金属离子结合而成的一类离子化合物，统称硝酸盐。绝大部分硝酸盐都可用金属和硝酸直接反应而制得。硝酸盐是实验室里常用的试剂，它们都易溶于水，并能精制成纯净的晶体。在自然界里存在的、数量较多而有较大经济意义的硝酸盐有硝酸钠NaNO₃、硝酸钾KNO₃和硝酸钙Ca(NO₃)₂等几种。

【21】硝酸盐在高温下都不稳定，象浓硝酸一样，加热能够分解放出氧气。所以高温下硝酸盐是强氧化剂。但它们的水溶液几乎没有氧化性。

【22】硝酸盐的加热分解规律不是完全一样的，例如硝酸钾的分解是：

【23】产物是氧气和亚硝酸钾KNO₂，它是亚硝酸HNO₂的一种盐。又如硝酸铜的分解是：

【24】产物除氧气外，没有亚硝酸盐而是氧化铜和二氧化氮。这二个反应可以代表二类硝酸盐的加热分解的规律：最活动的金属（如钠，钾等）的硝酸盐加热分解生成亚硝酸盐和氧气；其余大部分比较不活动的金属（如铜，铅等）的硝酸盐加热分解均生成金属氧化物，二氧化氮和氧气。

硝酸和硝酸盐的检验法

【25】在上一节里我们知道，浓硝酸跟铜加热反应，会生成棕色的二氧化氮气体，这是其他常用酸类所没有的现象。因此，我们可以利用这个反应来检别硝酸。

【26】同时，硝酸盐跟浓硫酸加热反应能生成硝酸，如果数量较多，当遇到铜时，自然也会产生棕色的二氧化氮气体。因此，上述反应可作为间接检验一种盐是否是硝酸盐的根据。如以硝酸钠为例，反应的化学方程式是：

【27】所以，检验硝酸盐，可把固体试样放在试管里，加入少许浓硫酸，再加几片铜片，然后加热。如果有棕色气体产生，就可证明这固体试样是一种硝酸盐。

【28】但是，这个检验法对数量多的固体试样比较正确，对少量或溶液试样，因二氧化氮溶于水，看不到棕色气体放出，有时就不够正确。

硝酸和硝酸盐的用途

【29】硝酸和以前学过的硫酸、盐酸称为化学基本工业的三强酸，有着极为广泛的用途。它是制造多种炸药的必要原料，也可用来制造染料、塑料和多种药剂等。硝酸与氨反应生成的硝酸铵，是含氮量很高的氮肥；所以，它对发展国民经济增强国防力量都有着重要意义。

【30】硝酸盐也有很多用途，除上面曾经提到的用作试剂和制造硝酸外，在工农业上的用途主要有二方面，就是制造炸药和用作肥料。

【31】我国最早发明的黑火药就是用硝酸钾、硫黄、木炭的粉末混和而成的，它的成分大致是75%的KNO₃、10%的S和15%的C。黑火药燃烧反应是非常复杂的，大致说来，利用硝酸钾加热后的强氧化性，它剧烈氧化易燃的硫和碳，生成气态物质如CO₂、N₂等和固态物质如K₂SO₄、K₂CO₃、K₂S等。反应高速进行，同时产生大量热量，使反应的气态产物的体积骤然膨胀，几乎达到原来火药体积的2000倍，于是就发生爆炸现象；固态物质的微细颗粒分散在气体中，就形成了浓厚的黑烟。黑火药现在大都用在爆炸矿藏、隧道以及制造烟火等方面。

【32】硝酸铵是一种更不稳定的硝酸盐，所以现在也广泛用它来制造爆炸物。“阿芒拿”就是由硝酸铵和铝粉等各种可燃性物质混和而成的爆炸物，用于军事和工业的爆炸作业。

【33】硝酸盐是最易被植物吸收的含氮无机物，所以是很好的氮肥。常用的有NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和NH₄NO₃等。

习题5-6

1、从下列几方面比较硝酸、硫酸和盐酸的性质：

(1)稀溶液对指示剂（例如石蕊，酚酞）的反应；

(2)稀溶液跟金属铜反应（加热）；

(3)浓溶液跟金属铜反应（加热）；

(4)浓溶液跟非金属碳反应（加热）。

2、依次写出下述变化的化学方程式，并注明反应发生的条件以及生成物的颜色和状态：

N₂→NH₃→NO→NO₂→HNO₃→NH₄NO₃

3、制取0.3公斤65%的硝酸，要用多少公斤95%的硝酸钠和足量的浓硫酸完全反应？【0.28公斤】

4、黑火药是由哪三种成分组成的？其中硝酸钾在黑火药爆炸时起什么作用？能否用硝酸钠来代替？为什么？[提示：硝酸纳具有潮解性]

5、有二种白色晶体分别是NH₄NO₃与KCl，怎样检别它们？写出方法步骤、现象以及有关反应的分子方程式和离子方程式。

6、怎样检别下列三种氨肥：硝酸钾，硝酸钙，硝酸铵；并计算哪一种含氮百分率最高？【硝酸铵含氮35%最高】

【山话嵓语20230212】这一节最后两段是关于硝酸铵的。在用途方面，硝酸铵可以作氮肥，但教材特意强调“硝酸铵是一种更不稳定的硝酸盐，所以现在也广泛用它来制造爆炸物。”这两段看似简简单单，可谁又能想到，在如今这个时代，还是会有人因为不了解而导致堪比核爆的大灾难，这场灾难几乎瘫痪一国，而且其就发生在三年前——2020年8月4日黎巴嫩贝鲁特港口大爆炸！

新闻联播20200805——黎巴嫩贝鲁特港口区爆炸 超百人遇难

        黎巴嫩首都贝鲁特的港口地区4日发生强烈爆炸，目前已经造成至少100人遇难、超过4000人受伤，此外还有大量人员下落不明，预计伤亡数字将进一步上升。

        爆炸发生在黎巴嫩当地时间4日傍晚，爆炸中心方圆数公里内的房屋玻璃被震碎，大量建筑物受损，有消息称黎巴嫩总统和总理官邸建筑也在爆炸中受损。贝鲁特省省长马尔万·阿布特称，贝鲁特半座城市都受到影响。距贝鲁特大约200公里的塞浦路斯也能听到爆炸声并有震感。

        爆炸的具体原因目前还不清楚。黎巴嫩内政部方面称，爆炸可能是由于存放在港口仓库内多年的一批化学品硝酸铵引起。有当地媒体报道称，最初的火势是由仓库修补破洞的焊接作业引发的。

        黎巴嫩总统奥恩表示，贝鲁特应立即宣布进入为期两周的紧急状态，相关部门将尽力救治伤者。奥恩表示，多达2750吨的硝酸铵在缺乏必要安全措施的情况下就这样被堆放在贝鲁特的港口区长达六年，这不可接受，相关责任人必将受到最严厉的惩罚。黎巴嫩总理迪亚卜宣布5日为全国哀悼日，并表示黎巴嫩将向国际社会寻求帮助。

新闻联播20200805——习近平就黎巴嫩贝鲁特发生重大爆炸事件向黎巴嫩总统致慰问电

        8月5日，国家主席习近平就黎巴嫩贝鲁特发生重大爆炸事件向黎巴嫩总统奥恩致慰问电。

        习近平在慰问电中指出，惊悉贵国首都贝鲁特发生重大爆炸事件，造成大量人员伤亡。我谨代表中国政府和中国人民，并以我个人的名义，对遇难者表示深切的哀悼，向伤者和遇难者家属致以诚挚的慰问，祝愿伤者早日康复。

新闻联播20200806——爆炸致137人死亡 贝鲁特实施紧急状态

        根据黎巴嫩卫生部公布的数字，4日发生在贝鲁特港口区的爆炸已经造成137人死亡、超过5000人受伤，数十人依然下落不明。黎巴嫩政府5日宣布，即日起在首都贝鲁特实施紧急状态，为期两周。

        多名黎巴嫩政府官员透露，爆炸可能是由存放在港口仓库中的2750吨硝酸铵引起。这批危险化学品在2014年从一艘查扣货轮上卸载后一直存放在港口区域。黎巴嫩政府5日已要求军方采取行动，软禁自2014年以来负责监管和守卫仓库的所有港口官员。黎巴嫩总理哈桑·迪亚卜说，对爆炸的调查是当前第一要务，应尽快取得结果。

        黎巴嫩贝鲁特省省长马尔万·阿布德5日说，爆炸可能造成25万到30万人无家可归，直接和间接损失可能达到100亿至150亿美元。

        除粮仓外，港口附近的物流公司也受到爆炸波及。据报道，黎巴嫩85%到90%的小麦需要进口。此次爆炸对当地的粮食供应也造成影响。黎巴嫩政府已经紧急协调黎巴嫩第二大城市的黎波里作为接应港口，运载约2.5万吨面粉的4艘船已经转往的黎波里。

        爆炸还造成贝鲁特大部分地区供电和通信一度中断，紧急救援受到影响。目前，电力和通信部分恢复，但仍不稳定。

        此外，联合国秘书长古特雷斯、第74届联合国大会主席穆罕默德-班迪、俄罗斯总统普京等已向黎巴嫩方面表示慰问。

新闻联播20200806——黎巴嫩军方逮捕16名爆炸港口雇员

        根据黎巴嫩卫生部公布的数字，4日发生在贝鲁特港口区的爆炸已造成154人死亡、超过5000人受伤，数十人依然下落不明。黎巴嫩媒体报道说，6日，黎巴嫩司法机构逮捕了16名涉事港口雇员，其中包括港口的总经理。此前，有黎巴嫩官员称，爆炸可能是由2750吨硝酸铵引发，而这批危险化学品自2014年起便存放在贝鲁特港口区仓库内。

新闻联播20200809——黎巴嫩总理呼吁提前举行议会选举

        黎巴嫩总理迪亚卜8日呼吁提前举行议会选举。迪亚卜说，黎巴嫩的政治、金融、行政正处于崩溃状态，只有提前举行议会选举，才能摆脱国家的结构性危机。　

        去年10月29日，时任黎巴嫩总理哈里里宣布辞职。12月19日，迪亚卜被任命为新一届政府总理，并完成了组阁。贝鲁特港口区本月4日发生剧烈爆炸，已造成158人遇难、6000多人受伤。贝鲁特8日开始发生大规模示威活动。

新闻联播20200811——黎巴嫩总理宣布政府集体辞职

        黎巴嫩总理迪亚卜10日宣布政府集体辞职。黎巴嫩总统奥恩已接受辞职。迪亚卜说，黎巴嫩的腐败难以根除，贝鲁特港口区的爆炸就是腐败的例证之一，本届政府不会为之前历任政府的腐败行为承担责任。

贝鲁特港口区4日发生的剧烈爆炸已造成163人死亡，6000多人受伤。

新闻联播20200815——黎巴嫩检方已就贝鲁特爆炸案起诉25人

        黎巴嫩司法部门消息人士14日透露，黎巴嫩检方已就贝鲁特港口区爆炸事件起诉了25人，其中包括港口、海关和安全部门的高级官员。路透社的报道称，目前还不清楚这些人面临的具体指控，他们将被移交刑事法庭接受审判。4日发生的这起剧烈爆炸已造成170多人遇难。

新闻联播20210911——黎巴嫩组成新政府 结束13个月僵局

        黎巴嫩总理纳吉布·米卡提10日完成组建新一届内阁，结束长达13个月的政治僵局，新政府包括24名成员。米卡提表示，他将全力以赴阻止黎巴嫩经济崩溃，使国家重现繁荣。

        2020年8月，时任总理哈桑·迪亚卜因贝鲁特港口爆炸事件宣布政府集体辞职，他的政府成为看守政府。现年65岁的米卡提今年7月底被任命为总理，着手组阁。米卡提此前曾两度出任总理。

新闻联播20201010——中国赴黎维和官兵援助贝鲁特爆炸后重建

        中国第19批赴黎维和工兵分队40多名官兵执行贝鲁特港口区大爆炸后的清理重建任务。经过半个月的作业，目前已清理贝鲁特港口三个区域近60000平方米，贝鲁特市区倒塌历史古迹的文物搜寻和街道清理任务已经完成。

新闻联播20201205——国际机构启动黎巴嫩港口爆炸后重建计划

        针对黎巴嫩贝鲁特港口爆炸造成的灾难性后果，联合国、欧盟和世界银行4日启动为期18个月的“黎巴嫩改革、恢复和重建框架计划”，以帮助黎巴嫩解决受灾民众迫切需要解决的问题，应对国家治理、恢复和重建挑战。今年8月4日发生的爆炸导致至少190人死亡、6500多人受伤，约30万人无家可归。