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分析硝酸与金属在不同条件下的产物是什么

来源:未知作者:刘明 点击:所属专题: 条件与产物 硝酸与金属 氧化产物
一 为什么浓硝酸跟金属反应的还原产物为 NO 2 , 稀硝酸的还原产物主要是 NO, 更稀的硝酸的还原产物有 N 2 O N 2 NH 3 等 ? 当浓硝酸与金属作用时,硝酸本身浓度的因素占主要地位,第一步的还原产物主要是亚硝酸,亚硝酸是不稳定的化合物,它分解为NO 2 和NO: 2HNO 2 =NO 2

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为什么浓硝酸跟金属反应的还原产物为NO2,稀硝酸的还原产物主要是NO,更稀的硝酸的还原产物有N2ON2NH3?

当浓硝酸与金属作用时,硝酸本身浓度的因素占主要地位,第一步的还原产物主要是亚硝酸,亚硝酸是不稳定的化合物,它分解为NO2和NO:

2HNO2=NO2+NO+H2O

而NO2、NO 和HNO3之间又有如下的平衡:

3NO2+H2O=2HNO3+NO

在浓硝酸中,平衡向左移动,因此还原产物主要是NO2。在反应过程中,尽管有NO 生成,但它在浓硝酸中不能存在,继续被氧化成NO2

关于稀硝酸浓度(约为8~10N)与金属反应的还原产物,从下面的化学平衡方程式可以看出

3NO2+H2O=2HNO3+NO

在稀硝酸中,平衡向右移动,因此还原产物主要是NO。

至于在更稀的硝酸中,还原产物有N2O、N2、NH3,有人曾作过这样的解释:金属活动性顺序表中氢以上的金属在稀硝酸中的第一步反应,是能置换出氢的,但随着即与硝酸发生第二步反应,将硝酸还原成一系列的还原产物。

HNO3+2H=HNO2+H2O

2HNO3+8H=H2N2O2(连二亚硝酸)+4H2O

HNO3+6H=NH2OH+2H2O

HNO3+8H=NH3+3H2O

这些还原产物,除本身分解成为简单的化合物外,相互之间又发生反应,生成一系列不同价态的氮的化合物。这第三步反应,有两类:

(1)还原产物本身的分解反应:

3HNO2=HNO3+2NO+H2O

2HNO2=N2O3+H2O

H2N2O2=N2O+H2O

(2)还原产物相互的反应:

HNO2+NH3=N2+2H2O

HNO2+NH2OH=N2O+2H2O

HNO2+HNO3=2NO2+H2O

总之,硝酸与金属的反应比较复杂,对反应机理还不能得到一致的说法。

金属镁与不同浓度的硝酸反应时,有哪些产物?

根据实验结果,金属镁与不同浓度的硝酸反应时,有下列几种情况:

(1)当硝酸浓度大于10N 时

Mg+4HNO3=Mg(NO3)2+2H2O+2NO2

(2)当硝酸浓度为6.6~10N 时

11Mg+28HNO3=11Mg(NO3)2+NH4NO3+NO2↑+NO↑+N2↑+12H2O

(3)当硝酸浓度在0.1~6.6N 时

12Mg+30HNO3=12Mg(NO3)2+NH4NO3+NO2↑+HO↑+N2↑+H2+12H2O

(4)当硝酸浓度小于0.1N 时

10Mg+24HNO3=10Mg(NO3)2+NH4NO3+N2↑+H2↑+3H2O

三、金属铝与不同浓度的硝酸反应时,有哪些产物?

根据实验结果,金属铝与不同浓度的硝酸反应时,有下列几种情况:

(1)当硝酸浓度大于8N 时(主意要加热)

Al+6HNO3=Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O

(2)当硝酸浓度为3~4N 时

15Al+56HNO3=15Al(NO3)3+NH4NO3+NO2↑+2NO↑+3N2↑+26H2O

(3)当硝酸浓度在1~3N 时

8Al+30HNO3=8Al(NO3)3+NH4NO3+NO2↑+NO↑+N2↑+H2↑+12H2O

(4)当硝酸浓度小于1N 时

14Al+46HNO3=14Al(NO3)3+2N2↑+11H2↑+12H2O

(责任编辑:化学自习室)
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