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铁铜和浓稀硝酸反应的区别

2026-01-08 11:05:24
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铁铜和浓稀硝酸反应的区别】铁和铜作为常见的金属,在与硝酸反应时,因其自身性质和硝酸浓度的不同,表现出不同的化学行为。浓硝酸与稀硝酸在氧化能力上存在显著差异,因此对金属的反应产物也有所不同。以下是对铁和铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应的总结。

一、铁与浓稀硝酸的反应区别

铁是一种较活泼的金属,在与不同浓度的硝酸反应时,会生成不同的产物。其反应主要受硝酸浓度的影响。

反应条件 铁与浓硝酸反应 铁与稀硝酸反应
硝酸浓度 浓硝酸(约65%以上) 稀硝酸(如10%~30%)
反应现象 常温下剧烈反应,产生红棕色气体(NO₂),溶液变黄 常温下反应缓慢,生成无色气体(NO),溶液呈浅绿色
主要产物 Fe(NO₃)₃、NO₂、H₂O Fe(NO₃)₃、NO、H₂O
反应方程式 Fe + 6HNO₃(浓) → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O 3Fe + 8HNO₃(稀) → 3Fe(NO₃)₃ + 2NO↑ + 4H₂O
氧化剂 浓硝酸作为强氧化剂 稀硝酸作为中等强度氧化剂

说明:

浓硝酸具有强氧化性,能将铁氧化为+3价,并生成二氧化氮;而稀硝酸氧化能力较弱,通常将铁氧化为+3价,但生成的还原产物是NO。

二、铜与浓稀硝酸的反应区别

铜的活动性比铁低,但在浓硝酸中仍能发生剧烈反应,而在稀硝酸中则反应较为温和。

反应条件 铜与浓硝酸反应 铜与稀硝酸反应
硝酸浓度 浓硝酸(约65%以上) 稀硝酸(如10%~30%)
反应现象 剧烈反应,产生红棕色气体(NO₂),溶液变蓝 反应较慢,生成无色气体(NO),溶液呈蓝色
主要产物 Cu(NO₃)₂、NO₂、H₂O Cu(NO₃)₂、NO、H₂O
反应方程式 Cu + 4HNO₃(浓) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O 3Cu + 8HNO₃(稀) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
氧化剂 浓硝酸作为强氧化剂 稀硝酸作为中等强度氧化剂

说明:

无论是浓硝酸还是稀硝酸,铜都会被氧化为+2价,形成硝酸铜。但由于浓硝酸的氧化性强,生成的还原产物是NO₂,而稀硝酸则生成NO。

三、总结对比

项目 铁与浓硝酸 铁与稀硝酸 铜与浓硝酸 铜与稀硝酸
氧化剂强度 中等 中等
金属氧化态 Fe³⁺ Fe³⁺ Cu²⁺ Cu²⁺
还原产物 NO₂ NO NO₂ NO
反应剧烈程度 剧烈 较缓 剧烈 缓慢
生成气体 NO₂ NO NO₂ NO

通过上述分析可以看出,铁和铜在与浓稀硝酸反应时,虽然都生成硝酸盐,但因硝酸浓度不同,导致产物和反应条件有所差异。掌握这些区别有助于理解金属与强氧化性酸的反应规律。

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