硝酸为什么与金属反应不会产生氢气

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/28 09:40:25

这是一个非常复杂的问题,中学阶段不要求掌握,在次我简单的做一些解释
当某些金属(如Mg、Zn)与小于2mol/L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气
硝酸和金属反应的规律:
⑴在金属活动性顺序表中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,跟浓硝酸反应说,主要得到NO2,跟稀硝酸反应时,主要得到NO
⑵在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”。这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O(也有人认为是NO)。如与更稀的硝酸则生成氨(Co在同样的条件下生成氮气)
⑶Mg、Zn等金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价太的还原产物。例如当硝酸中HNO3的质量分数为9%——33%时,反应按下式进行
4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+5H2O+N2O
若硝酸更稀,反应生成氨,氨跟硝酸进一步反应生成硝酸铵
4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
⑷Au、Pt、Ir、Rh等重金属跟浓硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化。
⑸Sn、Sb、W、V等金属与浓硝酸作用,生成金属氧化物,而不是硝酸盐(因为这些金属氧化物不溶于硝酸,反应不再继续)
参考资料:人民教育出版社高中化学第二册 教师教学用书第17—18页

普通的酸之所以和金属反应产生氢,是酸中的正H离子氧化金属,正一价的氢被还原0价的单质氢的原因
硝酸是一种强氧化剂,硝酸根离子具有比氢离子更大的氧化性,所以氢不参与氧化反应,因而,也就不产生氢气了。

可以这么理解,硝酸的氢离子和硝酸根都有氧化性,但是硝酸根在酸性条件下的氧化性比氢离子强,更容易和金属反应

首先要说明的是~硝酸是强酸
那么为什么硝酸与金属反应往往不会被置换出氢呢?
因为硝酸根中N是SP2杂化~还有大"拍"键~不稳定~导致硝酸中的正5价氮的氧化性比氢离子强的多,自然先和氮元素发生氧化还原反应

稀硝酸和金属反应生成氢气,浓硝酸和金属不生成氢气,因为浓硝酸有强氧化性.