硝酸铋

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硝酸铋
IUPAC名
Bismuth(III) nitrate
别名 三硝酸铋;硝酸铋(III)
识别
CAS号 10035-06-0
性质
化学式 Bi(NO3)3·5H2O
摩尔质量 485.07 g·mol⁻¹
外观 无色或白色潮解性固体
密度 2.83
沸点 分解
溶解性 在水中分解。溶于硝酸乙酸甘油丙酮,但不溶于乙醇乙酸乙酯
危险性
闪点 不可燃
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硝酸铋是一种无机化合物,为无色或白色有硝酸气味的固体,易潮解,其分子式为Bi(NO3)3·5H2O,不含结晶水的硝酸铋尚未制得。

结构[编辑]

五水合硝酸铋的晶体中的BiIII为三个二齿配体NO3和3个H2O配位形成高配位离子。

制备[编辑]

硝酸氧化铋(III)或碳酸铋(III)反应:

  • 6 HNO3 + Bi2O3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O

硝酸铋也能有鉍和稀硝酸反應,蒸發结晶制得:

  • Bi + 4 HNO3 → Bi(NO3)3 + NO↑+ 2 H2O[1]

反应时用浓硝酸则有可能产生氧化铋(III):

  • 2 Bi + 2 HNO3 → Bi2O3 + 2 NO↑+ H2O

化学性质[编辑]

硝酸铋在加热下受热分解:Bi(NO3)3·5H2O在50~60℃分解为(Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O,在77~130℃继续分解为[Bi6O6](NO3)6·3H2O,最终在400~500℃变成α-Bi2O3

当把硝酸铋晶体溶于水时会产生不溶于水的碱式盐沉淀,它的浓硝酸溶液被稀释时亦是如此[2]。生成的碱式盐有:BiONO3、Bi2O2(OH)NO3和Bi6O4(OH)4(NO3)6·H2O。当碱式盐沉淀时,溶液中仍然存有[Bi6O4(OH)4]6+单元[3]

硝酸铋可以被强还原剂还原为单质铋,如亚锡酸钠作用于硝酸铋:

3 Na2[Sn(OH)4] + 2 Bi(NO3)3 + 6 NaOH = 2 Bi↓ + 3 Na2[Sn(OH)6] + 6 NaCl

该反应在碱性条件下进行,产生黑色的金属沉淀。该反应可以用来鉴定Sn2+和Bi3+[4]

用途[编辑]

制备含铋的纳米材料[编辑]

硝酸铋的溶液可以用来制备硫化铋纳米管,用水热法在120℃下反应12h[5]

  • 2 Bi(NO3)3 + 3 Na2S → Bi2S3↓ + 6 NaNO3

此外,硝酸铋还能制备纳米氧化铋、纳米碱式氯化铋等。

催化剂[编辑]

硝酸铋是一种催化剂,可以和活性炭催化水合肼还原芳香族硝基化合物,来制备芳胺,其产率在78~99%之间[6]

其他用途[编辑]

硝酸铋用于生产其他铋盐,常用于显像管和发光漆。碱式盐则被当作药物。

安全[编辑]

硝酸铋对皮肤有腐蚀性,勿用皮肤直接接触。[7]

参考资料[编辑]

  1. ^ 元素单质化学反应手册.第五章 周期系VA族元素.第五节 铋.P425
  2. ^ 《无机化学》丛书(张青莲 主编).第四卷 氮磷砷分族.4.6.1 硝酸铋.P498
  3. ^ B. Sundvall. Acta Chem. Scand. 93, 434 (1980)
  4. ^ 《无机化学实验》.高等教育出版社.蒋碧如 潘润身 编.实验二十三 铝 锡 铅. P111. 版次:1989年5月第1版. 印次:2010年12月第20次印刷. ISBN 978-7-04-002121-9
  5. ^ 《高等学校化学学报》.2008年.第2期(朱刚强 刘鹏 周剑平 边小兵 汪晓波 李娇)
  6. ^ 《化学试剂》2009年.11期.《硝酸铋和活性炭催化的水合肼还原芳香族硝基化合物制芳胺》(蔡可迎 岳玮 周颖梅 魏贤勇)
  7. ^ 化工引擎:http://www.chemyq.com/xz/xz6/59699qnkyh.htm