谈谈稀硝酸与浓硝酸的氧化性.doc

谈谈稀硝酸与浓硝酸的氧化性在中学教科书中有这样两个化学方程式：Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+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：(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↑+4H2OHI+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+===[AuCl4]-+NO↑+2H2O3Pt+18Cl-+4NO3-+16H+===3[PtCl6]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[AuCl4]-(或[PtCl6]2-)从而降低了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(1mol·L-1)===4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O4Mg+10HNO3(2mol·L-1)===4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O3Mg+8HNO3(6mol·L-1)===3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2OMg+4HNO3(16mol·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(12～16mol·L-1)被还原的主要产物是NO2稀硝酸(6～8mol·L-1)被还原的产物主要是NO;再稀如2mol·L-1的硝酸还原产物主要是N2O而更稀的硝酸(1mol·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进行试验(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)实验应避免有害气体排放到空气中装置③、④、⑥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