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2O
　　3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
　　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+5被还原成了N+4;而第二个反应中N+5被还原成了N+2.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由硝酸(实际是N+5)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2-4离子.
　　3CdS+8HNO3(稀)=3Cd(NO3)2+2NO↑+4H2O+3S↓
　　PbS+8HNO3(浓)=PbSO4+8NO2↑+4H2O
　　(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2O=H3AsO3+NO↑
　　H3AsO3+2HNO3(浓)=H3AsO4+2NO2↑+H2O
　　(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2O
　　HI+6HNO3(浓)=HIO3+6NO2↑+3H2O
　　(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2O
　　3Pt+18Cl-+4NO-3+16H+=3[PtCl6]2-+4NO↑+8H2O
　　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2O、N2、NH3等.例如:
　　4Mg+10HNO3(1mol•L-1)=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
　　4Mg+10HNO3(2mol•L-1)=4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O
　　3Mg+8HNO3(6mol•L-1)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O
　　Mg+4HNO3(16mol•L-1)=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O
　　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(12～16mol•L-1)被还原的主要产物是NO2,稀硝酸(6～8mol•L-1)被还原的产物主要是NO;再稀的硝酸(如2mol•L-1)还原产物主要是N2O,而更稀的硝酸(1mol•L-1)则被还原成NH3(NH3与HNO3反应生成NH4NO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(+5)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他物质的能力,浓硝酸与铜反应比稀硝酸与铜反应剧烈得多,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:
　　(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.
　　可选药品:浓硝酸、3mol/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2O
　　(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)该小组得出的结论依据的试验现象是______________.
　　(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2O:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.
　　(4)装置②中盛放H2O,使NO2与H2O反应生成NO:3NO2+H2O=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浓度过低或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,一是可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化.二是增加溶液中Cu(NO3)2溶液的浓度(d方案)观察反应后的颜色变化.
　　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2O
　　(4)将NO2转化为NO 3NO2+H2O=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
　　附针对性练习:
　　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?
　　答案:a+3b2.24mol•L-1
　　点拨:铜与浓硝酸的反应要考虑反应过程中硝酸浓度的变化,开始生成NO2,后来生成NO,最后得到的是NO2和NO的混合物.类似这样的反应还有:①锌与浓硫酸的反应,开始生成SO2,随着反应的不断进行,浓硫酸变稀,反应产物还有H2;②足量的二氧化锰和浓盐酸共热,开始生成Cl2,随着反应的不断进行,浓盐酸变稀,产生的Cl2越来越少,虽然还有HCl,由于浓度变小,反应不再进行.
　　2.在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀H2SO4充分振荡后,剩余金属m2g,则m1和m2的关系是().
　　A.m1一定大于m2
　　B.m1可能等于m2
　　C.m1一定等于m2
　　D.m1可能大于m2
　　答案:A
　　点拨:解答该题要注意,剩余的金属成分不可能只有铁,因为Fe+Cu2+=Fe2++Cu.当剩余金属只有铜时,加稀H2SO4,认为Cu与稀H2SO4不反应,若为Fe、Cu混合物时,Fe溶解,而错选B、D,其原因是忽略了NO-3在酸性条件下具有强氧化性的缘故.
　　(责任编辑:廖银燕)