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转载 稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比较 
来源:行业动态 发布时间:2024-01-31 00:08:31

  转载 稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比较转载 稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比较 转载 稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比 较 [转载]稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比较 2011年04月17日 在中学教科书中有这样两个化学方程式: Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2?+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO?+ 4H2O 可见,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。不少同学认为这两个反应的反应物相同,只是硝酸的浓度不同,反应的结果:第一个反应中N(+5)被还原成了N(+4);...

  转载 稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比较 转载 稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比 较 [转载]稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱比较 2011年04月17日 在中学教科书中有这样两个化学方程式: Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2?+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO?+ 4H2O 可见,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。不少同学认为这两个反应的反应物相同,只是硝酸的浓度不同,反应的结果:第一个反应中N(+5)被还原成了N(+4);而第二个反应中N(+5)被还原成了N(+2)。由此得出稀硝酸的氧化性比浓硝酸的氧化性强的错误结论。 一般说来,硝酸氧化性的强弱并不是根据硝酸(实际是N(+5))被还原的产物的化合价改变的大小来决定的,而是由硝酸的浓度来决定的,硝酸越浓,它的氧化能力就越强。例如: 浓稀硝酸氧化性强弱比较之一 浓、稀硝酸均有氧化性,浓硝酸比稀硝酸的氧化性强。 这能够准确的通过浓、稀硝酸与铜反应的条件来判定,也可从实验得到证实。浓硝酸与Cu常温下即可反应,而稀硝酸与Cu在加热条件下才反应,显然稀硝酸的氧化能力较弱。实验

  ,取两支试管,分别注入浓、稀硝酸各1—2mL,再分别滴入几滴石蕊试液,微热,看到石蕊试液在稀硝酸中变红,在浓硝酸中褪色,证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。 当浓、稀硝酸分别与金属反应时,其还原产物分别为NO2和NO,这可从下列可逆反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,浓度对化学平衡影响来解释。在上述可逆反应中,硝酸(生成物)浓度越大,平衡向逆反应(即生成NO2)的方向挪动,硝酸(生成物)浓度越小,平衡向正反应(即生成NO)的方向挪动。 浓稀硝酸氧化性强弱比较之二 有的人觉得:浓硝酸与金属反应一般被还原为二氧化氮,氮降低1价(可认为得1个电子);稀硝酸与金属反应一般被还原为一氧化氮,氮降低3价(可认为得3个电子)所以就得出结论:稀硝酸比浓硝酸氧化性强,这个结论是不符合事实的。 氧化剂氧化性的强弱是由得电子的能力强弱决定的,而与氧化剂得多少电子无直接关系,得电子能力的强弱又与浓度有关,一般浓度大的得电子能力强。由以下实例能获得证实。 如(1)稀硝酸与硫化物反应时,只能将S2- 离子氧化成单质硫,而浓硝酸与 3CdS+8HNO3(稀)==3Cd(NO3)2+2NO?+3S?+4H2O PbS+8HNO3(浓)==PbSO4+8NO2?+4H2O (2)稀硝酸只能将氢碘酸氧化成单质碘,浓硝酸则能把氢碘酸氧化成碘 酸。 6HI+2HNO3(稀)==3I2+2NO?+4H2O HI+6HNO3(浓)==HIO3+6NO2?+3H2O (3)金、铂等贵金属不易被浓硝酸氧化,但一体积浓硝酸和三体积浓盐酸组成的混合溶液——王水却能溶解金和铂虽然金、铂不易被浓硝酸氧化,但当有Cl-离子存在时,和产物Au3+离子(或Pt4+离子)结合,生成了络离子[AuCl4]-,以此来降低了Au3+离子的浓度,金属就被继续氧化了。反应方程式如下: Au+NO3-+4H+==Au3++NO+2H2O 浓稀硝酸氧化性强弱比较之三 有人从硝酸与铜反应时浓硝酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO这一事实出发,认为稀硝酸被还原程度比浓硝酸大,稀硝酸的氧化性应该比浓硝酸强。其实,这是对物质氧化性强弱

  的一种误解。一种物质氧化性的强弱决定于其夺取电子能力的大小,而不决定于夺得电子的多少。用这样的标准来衡量,则会发现硝酸的浓度越大,氧化性越强。下面的事实可以说明这点。 (1)稀硝酸与硫化物反应时,只能将S2,离子氧化成单质硫,而浓硝酸与硫化物反应时,能将S2,离子进一步氧化成SO42,离子。 3CdS + 8HNO3(稀) = 3Cd (NO3)2 + 2NO?+ 4H2O + 3S? PbS + 8HNO3(浓) = PbSO4 + 8NO2?+ 4H2O (2)稀硝酸只能把砷氧化成亚砷酸,而浓硝酸则进一步把亚砷酸氧化成砷酸。 As + HNO3(稀) + H2O = H3AsO3 + NO? H3AsO3 + 2HNO3(浓) = H3AsO4 + 2NO2?+ H2O (3)稀硝酸只能将氢碘酸氧化成单质碘,而浓硝酸则能把氢碘酸氧化成碘酸。 6HI + 2HNO3(稀) = 3I2 + 2NO?+ 4H2O HI + 6HNO3(浓) = HIO3+ 6NO2?+ 3H2O (4)铂、金等贵金属不易被浓硝酸氧化,但1体积浓硝酸和3体积浓盐酸组成的混合物溶液(俗称王水)却能溶解铂和金。 Au + 4Cl, + NO3, + 4H+ = [AuCl 4], + NO?+ 2H2O 3Pt + 18Cl, + 4NO3, + 16H+ = 3[PtCl 6]2, + 4NO?+ 8H2O 虽然铂、金不易被浓硝酸氧化,但当有Cl,离子存在时,和产物Au3+离子(或Pt4+离子)结合,生成了络离子[AuCl 4],(或[PtCl 6]2,),以此来降低了Au3+离子(或Pt4+离子)的浓度,金属就被继续氧化了。 (5)当硝酸与金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、铁等反应时,除可生成NO2或NO外,在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。例如: 4Mg + 10HNO3(1 mol?L,1) = 4Mg (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 4Mg + 10HNO3(2 mol?L,1) = 4Mg (NO3)2 + N2O?+ 5H2O 3Mg + 8HNO3(6 mol?L,1) = 3Mg (NO3)2 + 2NO?+ 4H2O Mg + 4HNO3(16 mol?L,1) = Mg (NO3)2 + 2NO2?+ 2H2O 可见,对于同一种还原剂来说,硝酸越稀被还原的程度越大。浓硝酸(12,16 mol?L,1)被还原的主要产物是NO2,稀硝酸(6,8 mol?L,1)被还原的产物主要是NO;再稀如2 mol?L,1的硝酸还原产物主要是N2O,而更稀的硝酸(1 mol?L,1)则被还原成NH3(NH3与HNO3反应生成NH4NO3)。 (6)铁、铝在冷的浓硝酸中发生钝化现象。 总之,硝酸的强氧化性来自硝酸根中的N(+5)元素,而不是硝酸电离出来的H+,这种氧化性的强弱还跟温度(温度越高氧化性越强)、酸度(如硝酸根在中性或弱酸性溶液中难以表现出氧化性,如硝酸亚铁中的Fe2+与NO3,可以稳定存在,但加盐酸时,Fe2+却被NO3,氧化成了Fe3+)等有关。物质氧化性的强弱是指氧化其它物质的能力,浓硝酸与铜反应比稀硝酸与铜反应剧烈的多,说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化能力强。而不能从其本身被还原的 程度大小来比较例如: 【例题】(2009年北京高考27题)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置做试验(夹持仪器的装置已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O (1)实验应避免有害化学气体排放到空气中,装置?、?、?中盛放的药品依次是 (2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后 (3)装置?中发生反应的化学方程式是 (4)装置?的作用是 ,发生反应的化学方程式是 (5)该小组得出的结论以据的试验现象是 (6)试验结束后,同学们发现装置?中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶了生成的气体。同学们分别

  中可行的是(选填序号字母) a.加热该绿色溶液,观察颜色变化 b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化 c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化 d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化 【解析】本题主要考查HNO3的性质、化学基本实验设计和

  能力。(1)根据装置特点和实验目的,装置?是收集NO,装置?中盛放NaOH溶液吸收NO2,因为要验证稀HNO3不能氧化NO,所以装置?中应该盛放稀硝酸。 (2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气,同时也需将装置?中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。 (3)Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O: Cu + 4HNO3(浓),Cu(NO3)2 + 2NO2? +2 H2O。 (4)装置?中盛放H2O,使NO2与H2O反应生成NO:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO。 (5)NO通过稀HNO3溶液后,若无红棕色NO2产生,说明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置 ?中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3能氧化NO则装置?液面的上方会产生红棕色气体。 (6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置?中溶液呈绿色,可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化。也可在Cu(NO3)2的浓溶液中通入NO2进行比较观察反应后的颜色变化(d方案),确定是不是是因为溶有NO2引起的。方案b由于Cu(NO3)2和溶解在其中的NO2浓度均可发生明显的变化,故无法确定是哪一种因素引起的。 答案:(1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置?中导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2? + 2H2O (4)将NO2转化为NO 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (5)装置?中液面上方气体仍为无色,装置?中液面上方气体由无色变为红棕色 (6)a c d

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