Номер 5, страница 155 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

5. Как можно получить азотную кислоту в лаборатории?

Азотную кислоту ($HNO_3$) в лабораторных условиях получают путем взаимодействия концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$) с твердыми нитратами, такими как нитрат натрия ($NaNO_3$) или нитрат калия ($KNO_3$). Этот метод основан на том, что серная кислота является нелетучей и вытесняет более летучую азотную кислоту из ее солей при нагревании.

Для проведения синтеза в стеклянную реторту или колбу Вюрца помещают твердый нитрат и осторожно приливают концентрированную серную кислоту. Смесь аккуратно нагревают. Пары образующейся азотной кислоты (температура кипения $ \approx 83 \text{°C}$) отводятся из реакционной зоны и конденсируются в охлаждаемом приемнике.

Уравнение реакции для нитрата натрия выглядит следующим образом:

$NaNO_3(\text{тв.}) + H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} NaHSO_4 + HNO_3\uparrow$

Аналогично для нитрата калия:

$KNO_3(\text{тв.}) + H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} KHSO_4 + HNO_3\uparrow$

В ходе реакции образуется гидросульфат соответствующего металла. Важно контролировать температуру, так как при сильном нагревании азотная кислота разлагается с образованием бурого газа — диоксида азота ($NO_2$), который загрязняет продукт:

$4HNO_3 \xrightarrow{t} 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: В лаборатории азотную кислоту можно получить реакцией твердого нитрата (например, $NaNO_3$) с концентрированной серной кислотой при слабом нагревании, с последующей отгонкой и конденсацией паров азотной кислоты. Уравнение реакции: $NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3$.