硝酸硫酸和金属

《硝酸硫酸和金属》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硝酸硫酸和金属（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、跟金属反应 常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化 加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身-一般被还原成SO2Cu +2H2S04（浓）二二二二CuSO4+SO3t+2H2O2Fe +6H2S04（浓）二二二二 Fe2（SO4）3+3SO3t+6H2O在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性2.硝酸跟金属反应的一般规律硝酸与金属的反应是相当复杂的在这类氧化还原反应中,包括许多平行 反应，因此，可以得到多种还原产物，而且在还原产物之间还进行氧化还原 反应某些金属（如镁、锌）与小于2 mol / L的硝酸反应时，还会产生一定量的 氢气硝酸的还原产物，除取决于硝酸的浓度

2、、还原剂的还原能力外，还与反应温 度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关，反应虽复杂，但硝酸跟 金 属 的 反 应 是 有 规 律 的 （1）在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属如铜、汞、银等，跟浓硝酸 反应时，主要得到NO2,跟稀硝酸反应时，主要得到NO.（2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”，在金属 表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜，阻止反应进一步发生.这些金属与 稀硝酸作用主要生成N2O （有的认为是NO），这是由于它们的还原性较强, 能将硝酸还原成较低价的N20.如与更稀的硝酸反应则生成氨（钻在同样 条 件 下 则 生 成 氮 气） （3）镁、锌等

3、金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物.例如：当硝酸中HNO3的质量分数为9%33% （密度为1.05 g / cm31.20 g / cm3 ） 时，反应按下式进行： 4Zn+10HN03=4Zn（N03）2+5H20+N20t若硝酸更稀，反应会生成氨，氨跟过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵. 4Zn+10HN03=4Zn（N03）2+NH4N03+3H20（4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属跟浓、稀硝酸都不反应，因为它们特别稳定，不易被氧化（5）Sn、Sb、W、V等金属跟浓硝酸作用，生成金属氧化物,而不是硝酸盐 （因为这些金属氧化物不溶于硝酸，反应不再继续发生）.3.金属的钝化

4、（1）钝化现象如果在室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系，我们 将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大当增大到一定程 度时，它的反应速率迅速减小，继续增大硝酸的浓度时,它的反应速率更小, 最后不再起反应，即铁变得“稳定” 了，或者像一般所说的，铁发生“钝化” 了不仅铁，其他一些金属也可以发生钝化例如,Cr、Ni、Co、Mo、Al、Ta、 Nb和W等，其中最容易钝化的金属是Cr、Mo、Al、Ni、Fe. 不仅硝酸，其他强氧化剂如浓硫酸、氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等 都可以引起金属的钝化.硫酸与金属反应的一般规律之一浓h2so4与金属反应的规律 常温时，Fe、Co、N

5、i、Cr、Al等金属与浓H2SO4作用，发生“钝化”。 加热时，除Au、Pt外，绝大多数金属都能与浓硫酸发生反应，但都没有氢气 生成。金属活动性顺序表中氢以前的金属与浓H2SO4作用时，金属被氧化为相应的硫酸 盐，一般情况下，h2so4被还原为SO2，但还原性较强的锌与浓h2so4作用时， 还原产物主要是SO2，往往同时有单质硫和硫化氢出现。Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2 t +2H2O3Zn+4H2SO4（浓）=3ZnSO4+S I +4H2O4Zn+5H2SO4（浓）=4ZnSO4+H2S t +4H2O金属的还原性越强，生成S和h2s的倾向就越大。在金属活动性顺序表中氢以后

6、的金属，在加热情况下跟浓硫酸作用，金属被氧化 为相应的硫酸盐，还原产物均是SO2，而不生成S和h2s。（2）稀硫酸与活泼金属反应，生成硫酸盐（若金属为变价金属，则生成低价金属的 硫酸盐）和氢气。例如 Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2 tCu、Hg、Ag等位于氢后而后金属与稀H2SO4不反应。硫酸与金属反应的一般规律之二稀硫酸具有一般酸类的通性，它能与金属活动性顺序表中位于氢以前的金属如 镁、锌、铁等作用，生成相应的硫酸盐，并放出氢气。例如：Zn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2 tFe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2 t在这类氧化还原反应中，H+离子（或H3O+离子）是氧化剂，金

7、属原子（M）是还原剂。失去沃IIM + 2H+ =皿 + +H2 t丨t至于金属活动性顺序表中氢后面的金属如铜、银、汞等，与稀硫酸不起作用。浓硫酸是一种相当强的氧化剂，尤其当加热时，它的氧化性更加显著，其氧化作 用是由于硫酸分子中含有价态为+6的硫原子所引起的。除金、铂等少数金属外， 热的浓硫酸几乎能氧化所有金属，硫酸则随着金属还原性强弱的不同，而被还原 成硫的各种不同价态的产物，如S02、S和H2S等。不过在一般情况下，大都生 成SO2。例如：Pb+3H2SO4（热、浓）=Pb（HSO4）2+SO2 f +2H2O2Ag+2H2SO4（热、浓）=Ag2SO4+SO2 f +2H2OCu+2H

8、2SO4（热、浓）=CuSO4+SO2 f +H2OZn+2H2SO4（热、浓）=ZnSO4+SO2 f +2H2O由于锌的还原性较强，同时还进行下列反应：3Zn+4H2SO4（热、浓）=3ZnSO4+S ! +4H2O4Zn+5H2SO4（热、浓）=4ZnSO4+H2S f +4H2O在常温下，浓硫酸（浓度在93%以上）与铁却不起作用。这是因为铁的表面被浓硫 酸氧化而生成一层致密的氧化物保护膜，活性降低，变成“钝态”，使反应不能 继续进行。因此，钢和铸铁可以制造浓硫酸的贮槽。但应注意，不要把装浓硫酸 的铁制容器长时间地敞开放置着，这是由于浓硫酸具有很强的吸水性，容易吸收 空气中水分而逐渐稀释，当硫酸降到一定浓度后，就会与铁作用而使容器腐蚀。除铁以外，常见金属如铬、钼、镍、铝等在浓硫酸中也能变成“钝态”。例如， 铝能被中等浓度的硫酸所溶解，但它在冷的浓硫酸中却几乎不起作用。