【铁与稀硝酸是什么反应】铁与稀硝酸的反应是化学中常见的氧化还原反应之一,其反应结果会根据硝酸的浓度不同而有所变化。在稀硝酸条件下,铁与硝酸的反应较为温和,生成硝酸亚铁、一氧化氮气体以及水。
一、反应概述
铁(Fe)是一种金属单质,在与稀硝酸(HNO₃)接触时,会发生氧化还原反应。由于硝酸具有强氧化性,它会将铁氧化为亚铁离子(Fe²⁺),同时自身被还原为一氧化氮(NO)气体。
该反应属于典型的金属与酸的反应,但不同于一般的酸与金属的置换反应,因为硝酸作为强氧化剂参与了反应过程。
二、反应方程式
化学方程式:
$$
3Fe + 8HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O
$$
说明:
- 铁(Fe)被氧化为亚铁离子(Fe²⁺);
- 硝酸(HNO₃)被还原为一氧化氮(NO);
- 反应过程中有气体(NO)放出,并伴随溶液颜色的变化。
三、反应特点总结
| 特点 | 内容 |
| 反应类型 | 氧化还原反应 |
| 反应物 | 铁(Fe)、稀硝酸(HNO₃) |
| 产物 | 硝酸亚铁(Fe(NO₃)₂)、一氧化氮(NO)、水(H₂O) |
| 反应条件 | 常温下即可进行,无需加热 |
| 气体产物 | 一氧化氮(NO),无色气体,易被空气氧化成红棕色的二氧化氮 |
| 溶液颜色变化 | 由无色变为浅绿色,因生成Fe²⁺ |
| 反应剧烈程度 | 较温和,不剧烈冒泡 |
四、注意事项
1. 浓度影响:若使用浓硝酸,则铁会被进一步氧化为Fe³⁺,生成硝酸铁(Fe(NO₃)₃),并释放出二氧化氮(NO₂)气体。
2. 安全防护:反应过程中产生的NO气体有毒,应在通风良好的环境中进行。
3. 实验操作:建议在实验室环境下进行,避免直接接触或吸入反应产物。
五、总结
铁与稀硝酸的反应是一个典型的氧化还原反应,铁被氧化为亚铁离子,硝酸被还原为一氧化氮。该反应在常温下即可进行,产物包括硝酸亚铁、一氧化氮和水。了解这一反应有助于理解金属与酸的相互作用及硝酸的强氧化性。


