铁和浓硝酸反应化学方程

铁与硝酸反应中,当铁过量时,反应为3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O;当硝酸过量时,反应为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O。

一、化学原理

常温下,Fe会被浓硝酸钝化,表面形成致密的氧化膜,阻止反应继续进行。加热后,氧化膜被破坏,Fe可以与浓硝酸反应。

铁与盐酸、硫酸、硫、硫酸铜溶液等反应时失去两个电子,成为+2价;与硝酸反应时要看物质的量之比和硝酸的浓度。

二、不同情况下的反应

浓硝酸过量则生成Fe(NO3)3,如果Fe过量,则生成Fe(NO3)2Fe+6HNO3(浓)=加热=Fe(NO3)3+3H2O+3NO2(气体)Fe+4HNO3(浓)=加热=Fe(NO3)2+2H2O+2NO2(气体)稀硝酸也会与Fe反应得到Fe(NO3)3。

Fe过量则有Fe(NO3)2Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO(气体)+2H2O3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO(气体)+4H2O。

三、实际运用

铁与浓硝酸反应生成四氧化三铁的原因是四氧化三铁较氧化铁稳定,这些金属与浓硝酸反应生成金属氧化物,浓硫酸也一样,所以工业上的浓硝酸或浓硫酸大多是用铝罐或铁罐装的,浓硝酸只会溶解有二氧化氮呈黄褐色。

浓硝酸提纯方法和用途:

一、提纯方法

先将反应器与冷却室用玻璃管依次连接(顺序是:反应器,冷却室,冷却室,出酸口。),向反应器内加浓硫酸,再加入稀硝酸,搅拌几分钟使其混合(比例是1:1),混酸不要超过反应器的2分之一,盖好盖。

加完料后开始缓缓加热,当温度达到86度时,硝酸气体被蒸馏出来,气体进入冷却室后凝结成硝酸从出酸口流出,即可得到90%以上的浓硝酸了。

如果还不够纯,就将反映出的硝酸再次按照以上方法加工,就可得到99以上的硝酸了,注意先加硫酸后加硝酸,要注意控温,因为这时的硝酸浓度已经很高了,两者混合温度上升很快。

二、用途

浓硝酸的用途硝酸是制备硝酸盐和硝酸酯的必需原料,也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸药。