纯硝酸为无色透明液体，浓硝酸为淡黄色液体(溶有二氧化氮)，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。露光能产生二氧化氮而变成棕色。有强酸性。能使羊毛织物和动物组织变成嫩黄色。能与乙醇、松节油、碳和其他有机物猛烈反应。能与水混溶。能与水形成共沸混合物。相对密度(d204)1.41，熔点-42℃(无水)，沸点120.5℃(68%)。对于稀硝酸， 一般我们认为浓稀之间的界线是6mol/L，市售普通试剂级硝酸浓度约为68%左右，而工业级浓硝酸浓度则为98%，通常发烟硝酸浓度约为98%。

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，但许多文献将机理描述为费歇尔酯化 反应(Fischer esterification)，即"酸脱羟基醇脱氢"与羧酸的酯化机理相同。

硝酸作为氮的最高价(+5)水化物，具有很强的酸性，一般情况下认为硝酸的水溶液是完全电离的。硝酸可以与醇发生酯化反应，如硝化甘油的制备。(实际上我们会使用浓硫酸，产生大量NO2)，成本较低而且较容易处理，与其他更强的脱水剂，例如P4O10，也可以产生大量的硝酰阳离子，这是硝化反应能进行的本质。

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

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。

最为常见的硝化反应是苯的硝化:Ph-H + HO-NO2 --→ Ph-NO2 + H2O

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。

硝酸有关电势图见下(标况 E/V)

HNO3-0.798.9→NO2-1.08→HNO2-1.04→NO-1.582→N2O-1.77→N2-0.27→NH4

HNO3-0.97→NO

HNO3-1.25→N2O

HNO3-0.88→N2

浓硝酸:

Zn+ 4HNO3====Zn(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O

P+ 5HNO3==== H3PO4+ 5NO2↑+ H2O

稀硝酸:

3Zn+ 8HNO3==== 3Zn(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O

3P+5HNO3+2H2O====3H3PO4+5NO↑

很稀硝酸:

4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O

极稀硝酸:

4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O

PS:纯硝酸可以发生自偶电离:2HNO3<==>H2O+NO2+NO3

氨氧化法

硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气(氧:氮≈2:1)通入灼热(760~840℃)的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。(PS:原料二氧化氮是由氨氧化而得，因此硝酸工业与制氨工业密不可分。)稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸的制取在工艺上各不相同。

4 NH3(g)+ 5O2(g)-Pt-Rh→ 4NO(g)+ 6H2O(g)

2NO(g)+ O2(g)--→ 2NO2(g)

3NO2(g)+ H2O(l)--→ 2HNO3(aq)+ NO(g)

4NH3 + 5O2 =催化△= 4NO+6H2O

2NO + O2 = 2NO2(工业上制时要不停通入氧气)

3NO2 + H2O = 2HNO3+ NO (NO循环氧化吸收)

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

工业上也曾使用浓硫酸和硝石制硝酸，但该法耗酸量大，设备腐蚀严重，现基本停止使用

NaNO3(s)+ H2SO4(l) --→ NaHSO4(s)+ HNO3(g)

原料:浓硫酸，硝酸钠

设备:烧瓶，玻璃管，烧杯，橡皮塞，加热设备(酒精灯，煤气灯等)

原理:NaNO3+ H2SO4= △=NaHSO4+ HNO3 (原理:高沸点酸制低沸点酸)

不挥发酸制备挥发性酸:H2SO4(l)+NaNO3(s) => Na2SO4(s)+ HNO3(g) 步骤:烧瓶中加入沸石，浓硫酸，硝酸钠。置于铁架台上的铁圈上，铁圈下隔 石棉网放置加热设备，烧瓶口用带有玻璃管的橡皮塞塞住，玻璃管用橡皮管相连，另一头置于有水的烧杯中。注意事项:加热硫酸需要用沸石以防止硫酸暴沸，玻璃管连接处要尽量挨在一起，防止反应生成的NO2泄露，制备完成后要用碱中和瓶中物质，以免污染环境。

应用领域

折叠注意事项