【铁与少量稀硝酸反应的离子方程式】铁与稀硝酸的反应是典型的氧化还原反应,根据硝酸的浓度不同,产物也会有所差异。当使用“少量”稀硝酸时,硝酸主要表现出其强氧化性,将铁氧化为Fe³⁺,同时自身被还原为NO气体。
以下是该反应的离子方程式及其相关总结:
一、反应原理简述
在常温下,铁(Fe)与稀硝酸(HNO₃)发生氧化还原反应。由于硝酸浓度较低且用量较少,反应中硝酸主要被还原为一氧化氮(NO),而铁则被氧化为三价铁离子(Fe³⁺)。反应过程中,硝酸中的氮元素从+5价被还原到+2价。
二、离子方程式
反应的离子方程式如下:
$$
3Fe + 8H^+ + 2NO_3^- \rightarrow 3Fe^{3+} + 2NO\uparrow + 4H_2O
$$
三、关键信息总结表
项目 | 内容 |
反应物 | 铁(Fe)、稀硝酸(HNO₃) |
生成物 | Fe³⁺、NO 气体、水(H₂O) |
反应类型 | 氧化还原反应 |
硝酸作用 | 强氧化剂,被还原为 NO |
铁的氧化态变化 | Fe → Fe³⁺(被氧化) |
硝酸的还原产物 | NO(一氧化氮) |
反应条件 | 常温,稀硝酸,少量 |
离子方程式 | $3Fe + 8H^+ + 2NO_3^- \rightarrow 3Fe^{3+} + 2NO\uparrow + 4H_2O$ |
四、注意事项
- 本反应中硝酸的浓度较低,若浓度较高或铁过量,则可能生成不同的产物,如NO₂或NH₄⁺。
- 实验中需注意安全,因NO气体有毒,应在通风条件下进行。
- 此反应属于典型金属与酸的反应,但不同于一般的金属与酸的置换反应,因为硝酸具有强氧化性。
通过上述分析可以看出,铁与少量稀硝酸的反应是一个典型的氧化还原过程,理解其反应机理有助于掌握金属与强氧化性酸之间的化学行为。