硝酸硫酸与金属
硝酸硫酸和金属
⑴跟金属反应①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化.②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2 Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO3↑+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO3↑+ 6H2O 在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性.2.硝酸跟金属反应的一般规律硝酸与金属的反应是相当复杂的.在这类氧化还原反应中,包括许多平行反应,因此,可以得到多种还原产物,而且在还原产物之间还进行氧化还原反应. 某些金属（如镁、锌）与小于2 mol／L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气. 硝酸的还原产物,除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外,还与反应温度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关,反应虽复杂,但硝酸跟金属的反应是有规律的. （1）在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,跟浓硝酸反应时,主要得到NO2,跟稀硝酸反应时,主要得到NO. （2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”,在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜,阻止反应进一步发生.这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O（有的认为是NO）,这是由于它们的还原性较强,能将硝酸还原成较低价的N2O.如与更稀的硝酸反应则生成氨（钴在同样条件下则生成氮气）. （3）镁、锌等金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物.例如：当硝酸中HNO3的质量分数为9%～33%（密度为1.05 g／cm3～1.20 g／cm3）时,反应按下式进行：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑若硝酸更稀,反应会生成氨,氨跟过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵.4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O（4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属跟浓、稀硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化.（5）Sn、Sb、W、V等金属跟浓硝酸作用,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,反应不再继续发生）.3.金属的钝化（1）钝化现象如果在室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系,我们将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大.当增大到一定程度时,它的反应速率迅速减小,继续增大硝酸的浓度时,它的反应速率更小,最后不再起反应,即铁变得“稳定”了,或者像一般所说的,铁发生“钝化”了.不仅铁,其他一些金属也可以发生钝化.例如,Cr、Ni、Co、Mo、Al、Ta、Nb和W等,其中最容易钝化的金属是Cr、Mo、Al、Ni、Fe.不仅硝酸,其他强氧化剂如浓硫酸、氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等,都可以引起金属的钝化.硫酸与金属反应的一般规律之一(1)浓H2SO4与金属反应的规律①常温时，Fe、Co、Ni、Cr、Al等金属与浓H2SO4作用，发生“钝化”。
铁和铝遇浓硫酸和浓硝酸钝化的方程
铁和铝是常见的金属材料，它们在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
然而，当它们与浓硫酸和浓硝酸发生化学反应时，会产生钝化现象。
钝化是指金属表面形成一层不溶于酸的无害氧化物膜，使金属不再与酸发生反应，从而降低了金属的腐蚀性。
以下将分别介绍铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化反应方程式。
一、铁在浓硫酸中的钝化反应方程式正常情况下，铁与浓硫酸会发生化学反应，产生二氧化硫气体和硫酸亚铁：1. Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2↑在此反应中，铁原子失去了两个电子，以使自身氧化态从0变为+2，同时硫酸中的H+离子接受了电子，以使自身还原态从+6变为+4。
这是一种典型的金属与酸发生反应的氧化还原反应。
然而，当铁与浓硫酸发生钝化后，化学反应会受到抑制，不再发生腐蚀作用。
铁在浓硫酸中的钝化反应方程式如下：2. 6Fe + 2H2SO4 + 3O2 -> 2Fe2O3 + 2FeSO4 + 2H2O在此反应中，铁表面形成了一层Fe2O3氧化物膜，阻止了铁与硫酸的进一步反应。
这种氧化物膜的形成，起到了保护金属表面的作用，使得铁不再与浓硫酸发生反应。
二、铝在浓硫酸中的钝化反应方程式与铁类似，铝与浓硫酸也会发生化学反应，产生二氧化硫气体和硫酸铝：3. 2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2↑在此反应中，铝原子失去了三个电子，以使自身氧化态从0变为+3，同时硫酸中的H+离子接受了电子，以使自身还原态从+6变为+4。
而当铝与浓硫酸发生钝化后，化学反应同样受到抑制。
铝在浓硫酸中的钝化反应方程式如下：4. 2Al + 6H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2↑在此反应中，铝表面也会形成一层氧化物膜，包括Al2O3和Al(OH)3，阻止了铝与硫酸的进一步反应。
铁和铝在浓硫酸中的钝化反应方程式，可以看出当金属表面形成不溶于酸的氧化物膜时，金属不再与酸发生反应，从而降低了金属的腐蚀性。
硝酸与金属反应的有关计算
硝酸与⾦属反应的有关计算2019-06-28⼀、基本题型1.⾦属与硝酸的反应计算例138.4 mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作⽤后，共收集到22.4 mL（标准状况）⽓体，反应消耗的HNO3物质的量可能是（）。
解析解法⼀极端假设法n（Cu）=6.0×10-4mol，若38.4 mg铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为2.4×10-3mol，若38.4mg铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为1.6×10-3mol，事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，⼜与稀硝酸反应。
消耗的硝酸的物质的量应在1.6×10-3mol和2.4×10-3mol之间。
故选C。
解法⼆氮原⼦守恒法2.⾦属与硝酸反应产⽣的⽓体⼜被氧⽓氧化成硝酸的计算例21.92 g Cu投⼊到⼀定量的浓硝酸中，铜完全溶解，⽣成的⽓体的颜⾊越来越浅，共收集到672 mL的⽓体（标准状况下）。
将盛有此⽓体的容器倒扣在⽔槽中，通⼊标准状况下⼀定体积的氧⽓，恰好使⽓体完全溶于⽔，则通⼊的氧⽓的体积为（）mL。
A.168B.224C.336D.504解析得失电⼦守恒法从反应的过程分析，铜失去电⼦，先被硝酸氧化，得到NO2、NO，然后NO2、NO失去电⼦⼜被氧⽓氧化。
从反应的始态和终态看，铜在反应中失去电⼦，氧⽓在反应中得电⼦，根据得失电⼦守恒，铜失去的电⼦总量等于氧⽓得到的电⼦总量。
设通⼊的氧⽓的体积为x mL，则：（1.92/64）×2=（x/22400）×4，解得：x=336，答案选C。
3.⾦属与硝酸和硫酸的混合酸反应的计算例3在100 mL某混合酸中，硝酸的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，硫酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1，向其中加⼊1.92 g铜粉，微热，待充分反应后，则溶液中Cu2+的物质的量浓度为（）mol·L-1。
硝酸与硫酸哪个的酸性强？
硝酸（HNO3）和硫酸（H2SO4）都是强酸，能够在水中完全电离。
然而，在比较两者的酸性强度时，硫酸通常被认为比硝酸更强一些。
硫酸是一种双质子酸，它具有两个可以释放的氢离子（质子），第一步电离非常完全，产生H+和HSO4-。
对于第一步电离来说，硫酸是一个非常强的酸。
第二步电离将HSO4-转变成SO42-和H+，尽管这步电离较弱，但总的来说，硫酸仍然是非常强的酸。
硝酸是单质子酸，只有一个质子可以释放，在水溶液中它也完全电离，生成H+和NO3-。
酸性的度量可通过酸的电离常数（Ka）或pKa值（pKa = -log10(Ka)）来表示，数值越低表示酸性越强。
硫酸的第一步电离的Ka值非常大，大到甚至难以准确测量，因为反应接近于完全不可逆，而硝酸的Ka也非常大，但相对于硫酸的第一步电离略小一些。
这意味着硫酸放出第一个质子的能力更强，因此在一般情况下我们会说硫酸的酸度比硝酸强。
尽管如此，在实际应用中，两者都是很强的酸，能够对许多材料产生腐蚀作用，并且在化学合成中都是常见的强酸催化剂。
酸与金属反应的相关计算(含详细答案)
硝酸与金属反应的相关计算向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量( )A ．小于0.45 molB ．等于0.45 molC ．在0.45～0.90 mol 之间D ．大于0.45 mol【解析】 浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。
浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，其浓度也逐渐下降，当浓硫酸变为稀硫酸时反应就会停止。
因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。
据题意，被还原的硫酸物质的量理论值为n (H 2SO 4)＝12×18mol/L×0.05 L＝0.45 mol 。
答案】 A(2011年天津南开中学高一质检)将32.64 g 铜与140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO 和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L 。
请回答：(1)NO 的体积为________L ，NO2的体积为________L 。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH 溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g 。
【解析】 (1)设生成NO 的物质的量为x ，生成NO 2的物质的量为y 。
则有⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝11.2 L22.4 L/mol 3x ＋y ＝32.64 g64 g/mol×2解得x ＝0.26 mol y ＝0.24 molV (NO)＝0.26 mol×22.4 L/mol＝5.824 L V (NO 2)＝0.24 mol×22.4 L/mol ＝5.376 L 。
(2)由原子守恒得：n (HNO 3)＝n (气体)＋n (NaOH)所以c (HNO 3)＝aV ×10－3＋0.50.14mol·L －1。
金属和酸反应条件
金属和酸反应条件
金属和酸反应是化学中常见的一种反应，其发生的条件如下：
1. 排在氢之前的金属可以与稀硫酸、盐酸反应，置换出酸中的氢气，如锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气。
2. 金属活动顺序表中氢之前的金属可以和浓硫酸、硝酸反应，但金属与浓硫酸、硝酸反应需要加热，如铜与浓硝酸反应需要加热。
3. 稀硝酸和金属反应，不从溶液中置换出氢气。
4. 浓硫酸具有氧化性，常温下与铁、铝金属发生钝化反应。
以上是金属和酸反应的一般条件，建议查阅化学书籍或咨询化学专家了解更详细的内容。
金属与酸反应的常用规律
金属与酸反应的常用规律.金属与酸的反应均为氧化还原反应，且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物 质的量。
.在金属活动性顺序中位于氢之前的活泼金属(以下简称活泼金属)，能与非氧化性酸发 生置换反应，生成盐和氢气。
价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，可生成2a 。
.等物质的量的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，金属元素的价态越高，生成的量越多；且生成的量之比(物质的量之比、质量之比、同条件下的体积之比)等于金属元素的化合价之比。
如等物质的量的锂、钠、钾与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为∶∶；等物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为∶∶。
.等质量的活泼金属与足 量的非氧化性酸反应，生成 的量(如物质的量、质量、同条件下的体积) 之比等于金属的摩尔电子质量 (金属失去 电子时所需的质量，叫金属的摩尔电子质量) 的倒数之比。
如等质量的锂、钠、钾与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为71∶231∶391；等质量的钠、镁、铝与足量的稀硫酸反应产生氢气的质量比为231∶121∶91；等质量的常见金属中产生氢气最多的为铝。
.活泼金属与非氧化性酸反应，若产生等量的，所需金属的物质的量之比等于金属元素的化合价的倒数之比；所需金属的质量之比等于金属的摩尔 电子质量之比。
.当参加反应的金属与产生气体的质量差相等时，反应后两溶液的增量相等。
.金属与氧化性酸(如浓硫 酸、稀硝酸、浓硝酸)反应时都不产生氢气。
大多数金属在加热的条件下均能跟浓硫酸反应，除个别金属(如、)外几乎所有的金属在常温下就能跟硝酸反应。
.铁、铝、铬、镍等金属与冷的浓硫酸或浓硝酸能够产生钝化现象。
.变价金属(如)与非氧性酸反应，生成低价金属的盐； 变价金属(如)与氧化性酸反应，可生成高价金属的盐(金属过量时，生成低价金属的盐)。
.金属与非氧化性酸反应 时，参加反应的酸全部起氧化作 用；金属与氧化性酸反应时，参加反应的酸部分起氧化作用，部分起酸的作用。
金属与酸反应的规律大总结
金属与酸反应的规律大总结一、金属与酸反应的规律1、K、Ca、Na等活泼金属能与水剧烈反应生成H2 。
2、金属活动顺序H前的金属与非氧化性酸反应生成H2。
3、金属活动顺序H后的金属与非氧化性酸不反应，但能与强氧化性酸发生反应，但不产生H2 ,而是H2O ,如铜与稀硫酸不反应，但能与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应。
4、很不活泼金属Pt、Au等不溶于氧化性酸，但能溶于王水（浓硝酸和浓盐酸按体积比为 1 ： 3的比例混合而成）。
5、常温下，Al、Fe遇浓硫酸和浓硝酸会发生钝化，生成一层致密的氧化物保护膜，这是金属与强氧化性酸发生氧化还原反应的结果。
6、铁与硝酸反应较为复杂，具体情况如下：铁与稀硝酸反应，还原产物一般为NO:铁不足：Fe + 4HNO 3 （稀）----------- Fe（NO 3）3 + NO f + 2H2O铁过量：3Fe + 8HNO3（稀）----------- 3Fe（NO 3）2 + 2NO f + 4H2O铁与浓硝酸反应，还原产物一般为NO2 :常温下：发生钝化加热时：剧烈反应，一般生成铁盐。
二、金属与非氧化性酸反应的计算规律解答此类试题时，关键是确定金属与氢气或者酸与氢气之间的对应关系式，在根据试题所给的限定条件作出相应的解答。
金属与非氧化性酸反应时，应注重下面四个方面的规律：1、金属与酸反应均为氧化还原反应，且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。
2、1mol a价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，可生成a/2 molH 23、Na Mg Al与酸反应规律酸足量(金属完全反应)时a. 等物质的量的不同金属与足量的酸反应时，产生H2的体积比等于金属元素的化合价之比。
即产生的气体Na : Mg: Al=1 : 2： 3可简单记忆为：金属元素的化合价数对应H原子个数，如：Na 〜H 〜1/2H2 Zn 〜2H 〜H2 Al 〜3H 〜3/2H 2 , … 皿八化合价、.b、相同质量的不同金属与足量酸反应时，产生H2的体积比等于金属的s …"日之比。
第五章 微专题三 硝酸与金属反应的相关计算 课件 新人教版 高中化学必修第二册
解析 分析题意可知：M―－―n―e→－ Mn＋―n―O―H―－→M(OH)n，即金属失去电子的
物质的量＝OH－的物质的量＝HNO3 得到电子的物质的量。OH－的物质的
量为9.7 17
gg－·m4o.l6－1g＝0.3
mol，即可直接找出得到电子的物质的量为
0.3
mol
的选项，应选 B。
A.0.15 mol·L－1
√B.0.225 mol·L－1
C.0.35 mol·L－1
D.0.45 mol·L－1
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解析 解答本题要从离子反应的角度来考虑，H2SO4 提供的 H＋可以和
NO－3 构成强氧化性环境，继续氧化铜单质。HNO3、H2SO4 混合液中 H＋总 的物质的量为 0.06 mol，NO－3 的物质的量为 0.04 mol，Cu 的物质的量为
3 n(Cu2＋)
n(Cu2＋)＝0.06 mol×38＝0.022 5 mol
c(Cu2＋)＝0.0202.15Lmol＝0.225 mol·L－1。
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7.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状 况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2 L。请回答下列问题： (1)产生一氧化氮的体积为_5_.8_2_4_L(标准状况下)。
A.1.2 mol
√B.1.1 mol
C.0.9 mol
D.0.8 mol
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解析 锌和浓硝酸反应生成 NO2，而与稀硝酸反应时则生成 NO，标准状 况下，n(NO2)＋n(NO)＝22.411L.2·mLol－1＝0.5 mol，即被还原的硝酸的物质的 量为 0.5 mol，n(Zn)＝651g9·.m5 ogl－1＝0.3 mol，则生成的 n[Zn(NO3)2]＝0.3 mol， 可知表现酸性的硝酸的物质的量为 0.3 mol×2＝0.6 mol，则参加反应的硝 酸的物质的量为 0.5 mol＋0.6 mol＝1.1 mol。
鲁科版高一化学必修一同步精选对点训练：浓硫酸与金属反应的典型计算 硫酸与硝酸的比较
浓硫酸与金属反应的典型计算硫酸与硝酸的比较1.向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热。
充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A．小于0.45 molB．等于0.45 molC．在0.45～0.90 mol之间D．大于0.45 mol2.向5 mL 18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应。
下列说法正确的是() A．有0.09 mol的硫酸被还原B．有0.045 mol的硫酸被还原C．充分反应后体系无硫酸剩余D．消耗的铜的质量一定小于2.88 g3.锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。
将反应后的溶液稀释至 1 L，测得溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L－1。
下列叙述不正确的是()A．反应中共消耗1.8 mol 硫酸B．气体甲中二氧化硫与氢气的体积比为4∶1C．反应中共消耗97.5 g 锌D．反应中共转移3 mol电子4.将过量的金属锌投入到含0.200 mol H2SO4的热浓硫酸中，下列判断正确的是()①因发生“钝化”而不反应②产生的SO2为0.100 mol③产生的SO2少于0.100 mol④除SO2外还会有H2产生A．①④B．②③C．③④D．①②5.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。
据此下列说法正确的是()A．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L－1B． 1 mol Cu与足量的该硫酸反应产生2 g氢气C．配制200 mL 4.6 mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mLD．等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol·L－16.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。
据此下列说法正确的是()A．常温下，2.7 g Al与足量的该硫酸反应可得到标准状况下的H23.36 LB．该硫酸50 mL与足量的铜反应可得到标准状况下SO2的体积小于10.3 LC．配制240 mL 4.6 mol·L－1的稀硫酸需该硫酸50 mLD．该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%7.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是()A．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L－1B． 1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气C．能用铁制容器盛放该硫酸D．该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌8.对于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不正确的是()A．冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁制的容器盛装B．浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性C．稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性D．硫酸和硝酸都是重要的化工原料9.下列关于浓硝酸和浓硫酸说法不正确的是()A．浓硝酸和浓硫酸在空气中久置，其浓度都会减小B．与铜反应中都表现出强氧化性和酸性C．浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中D．常温下，浓硝酸和浓硫酸都不与铁、铝反应10.取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上，然后按顺序滴加65%的硝酸、98.3%的硫酸和新制氯水，三张试纸最终呈现的颜色是()A．白红白B．红黑红C．红红红D．白黑白11.下列各组物质均在试管里进行反应，反应过程中，在试管口观察不到红棕色气体出现的是() A．浓硝酸和铜片共热B．浓硫酸和铜片共热C．稀硝酸和铜片共热D．浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热12.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是()A．常温下都用铜容器贮存B．滴在紫色石蕊试纸上，试纸都只变红C．常温下都能与铜较快反应D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低13.在通常条件下，NO2和SO2可以很容易发生反应生成NO和SO3。
九年级化学酸碱盐知识口诀大全
九年级化学酸碱盐知识口诀大全《酸碱盐》知识系统性比较强，概念较多，涉及到的化合物种类及反应也多，且反应规律较复杂，同学们学习有一定困难。
如果把”。
说明：“该章的一些重要内容编成口诀，记忆起来就方便多了。
初中化学第八章《酸碱盐》知识系统性比较强，概念较多，涉及到的化合物种类及反应也多，且反应规律较复杂，同学们学习有一定困难。
如果把该章的一些重要内容编成口诀，记忆起来就方便多了。
1.电离口诀：“电电离离，遇水便离遇水便离”是指酸、碱、盐在溶解于水时便同时发生电离，并不是通电后才发生电离。
2.酸碱盐溶液导电原因口诀：“溶液能导电，原因仔细辨，光有离子还不行，自由移动是关键”。
说明：“光有离子还不行，自由移动是关键”是指如果溶液中存在离子，若这些离子不能自由移动，该溶液仍不能导电。
只有溶液中存在自由移动的离子时，溶液才能导电。
3.浓盐酸的特性口诀：“无色刺激有酸味，浓酸挥发成白雾；要问白雾是什么，它是盐酸小液滴”。
说明：若将“它是盐酸小液滴”改为“它是硝酸小液滴”，即成为浓硝酸的特性。
4.浓硫酸的特性口诀：“无色粘稠油状液，不易挥发把水吸；腐蚀皮肤使碳化，沾上硫酸用布拭”。
说明：“把水吸”是指浓硫酸有吸水性，从而推知浓硫酸可作干燥剂。
“沾上皮肤用布拭”是指如果皮肤上沾上硫酸，应立即用布拭去，再用水冲洗。
而不能象处理其它酸一样先用水洗。
5.指示剂遇酸、碱溶液变色口诀：“石蕊遇酸紫变红，酚酞遇酸影无踪；石蕊遇碱紫变蓝，酚酞遇碱红艳艳。
”说明：“影无踪”是指无色酚酞试液遇酸不变色（仍为无色）。
“石蕊遇碱”、“酚酞遇碱”，这里的碱是指碱溶液。
若是不溶性碱，则不能使指示剂变色。
6.稀释浓硫酸的方法口诀：“稀释浓硫酸，应防酸飞溅，要把浓酸注入水，同时再搅拌”。
说明：“应防酸飞溅”，是因为浓硫酸溶于水时会放出大量的热，如果把水注入浓硫酸里，水的密度较浓硫酸小，会浮在酸上面，溶解时放出的热会使水立即沸腾，使硫酸液滴向四周飞溅。
浅析金属活动性顺序表的理解和应用
浅析金属活动性顺序表的理解和应用王冬梅山东郓城东城中学（274700）金属活动性顺序表是历年来中考命题的热点，它是判断金属与酸，金属与盐溶液能否发生置换反应的主要依据。
题目的难易不同，题型各异。
因此对金属活动性顺序表的正确理解和灵活运用十分重要。
为了帮助同学们学好这一知识，走出解题误区，现从以下五方面归纳如下：一、掌握一个规律金属活动性顺序揭示的一个规律是：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强；金属的位置越靠后，该金属的阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子。
二、记住两种应用1、金属单质与酸之间的置换反应规律：金属+酸→盐+氢气条件：⑴金属的位置要在氢（H）的前面，而且位置越靠前，反应越易进行。
⑵酸应为盐酸、稀硫酸等可溶性的、不具有氧化性的酸。
⑶生成的盐要可溶于水，否则会产生覆盖效应而使反应停止。
2、金属单质与盐溶液发生之间的置换反应规律：金属+盐→新盐+新金属条件：⑴金属的位置：只有排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来，而且这两种金属的位置相距得愈远，反应愈易进行。
⑵反应物与生成物的盐均可溶于水，并且反应需在溶液中进行。
例：Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+FeSO4→不反应，因铜的化学性质不及铁强；Fe+AgCl→不反应，因 AgCl难溶与水。
三、注意三个要点1、适用范围金属活动性顺序仅适用于在水溶液中的反应，超出此范围则不一定适用。
2、判断金属跟酸反应时的要点(1)浓硫酸、硝酸与金属反应不放出氢气而是生成水，因为他们具有很强的氧化性⑵单质铁与酸发生置换反应时生成氢气和+2价的亚铁盐。
即：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑3、判断金属跟盐反应时的要点（1）由于K、Ca、Na的化学性质非常活泼，在与某些盐溶液发生反应时，它们先与水反应生成碱，然后碱再与盐溶液反应，而不会有金属生成。
硫酸和浓硫酸现象
硫酸和浓硫酸现象
硫酸和浓硫酸是两种常见的化学物质，它们都有一定的毒性和腐蚀性。
当它们和其他物质接触时，会发生一些有趣的化学反应。
与水或其他液体混合时，硫酸会迅速吸收水分，产生强烈的热量和蒸气。
这个过程被称为硫酸的水合反应。
当使用硫酸处理金属时，硫酸会发生氧化还原反应，将金属氧化成金属离子，同时还会产生氢气。
而浓硫酸则更加危险，因为它的浓度更高，腐蚀性更强。
浓硫酸可以与许多有机物质反应，产生剧烈的氧化反应，这种现象被称为浓硫酸的碳水化合物酸化反应。
当与硝酸或其他氧化剂接触时，浓硫酸会产生强烈的氧化反应，甚至可以导致爆炸。
总之，硫酸和浓硫酸的化学特性非常复杂，使用时需要特别小心，避免危险发生。
稀硫酸和铁锈反应的方程式
稀硫酸和铁锈反应的方程式
铁锈与稀硫酸反应化学方程式：
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
氧化铁是铁锈的主要成分。
铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水分和氧气反应，铁金属便会生锈。
氧化铁最大的应用是作为颜料来使用。
按颜色分为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑，氧化铁棕。
氧化铁制备方法有湿法和干法。
湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，易于作颜料。
干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
湿法将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量烧碱溶液反应（要求碱过量0.04～0.08 g/ml），在常温下通入空气使之全部变成红棕色的氢氧化铁胶体溶液，在金属铁存在的条件下，硫酸亚铁与空气中氧作用，生成氧化铁。
其干法硝酸与铁片反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶，脱水干燥，经研磨后在600~700℃煅烧8～10h，再经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。
区别浓硫酸和稀硫酸的方法
区别浓硫酸和稀硫酸的方法
硫酸是一种广泛应用的有机无机化学品，它具有酸性和能与金属
或其他元素反应形成硫基盐。
硫酸可以分为两种：浓硫酸和稀硫酸。
这两种硫酸含有不同浓度的硫酸根，因此其化学性质和使用方式也有
很大的不同。
首先，浓硫酸（又称硝酸，H2SO4）是硫酸的一种，其中的硫酸
根的浓度可以高达98%以上。
因为它的浓度高，所以浓硫酸的酸性比稀硫酸强得多，在室温常压条件下具有很高的气态压力。
由于它具有强
酸性和能够分解大多数碳酸盐和结构盐，因此它最常见的应用是用来
加速和促进反应，也用于中和方面的实验室反应。
此外，浓硫酸还有
去污及漂白衣物的作用，并可用于金属腐蚀防护。
而稀硫酸（H2SO3）是硫酸的一种，其中的硫酸根的浓度一般只
有约30%左右，其酸性也比浓硫酸弱得多，但它仍具有中等的气态压力。
此外，稀硫酸也可以用于制备某些化学计量时使用的硫酸盐，如亚铁
硫酸铵，硫酸钠和硫酸钾。
稀硫酸还可以用于一些重要的电子行业和
石油行业，用于研究和创造新的材料。
总的来说，浓硫酸（H2SO4）与稀硫酸（H2SO3）的不同之处在于，前者含有更高的硫酸根浓度，具有更高的酸性和气态压力，而后者含
有较低的硫酸根浓度，酸性较弱，具有中等的气态压力。
这两种硫酸
用途也不同，浓硫酸通常用于实验室反应，去污和漂白等，而稀硫酸
则用于某些能源行业、石油行业和制备化学计量用硫酸盐等方面。
金属氧化物与酸反应方程式
金属氧化物与酸反应方程式
金属氧化物与酸的反应是一种中和反应,产生盐和水。
一般情况下,反应方程式可以表示为:
金属氧化物 + 酸→ 盐 + 水
具体反应方程式取决于所使用的金属氧化物和酸的种类。
以下是一些常见反应的示例:
1. 氧化钠与盐酸反应:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
2. 氧化钙与硫酸反应:
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O
3. 氧化铁(III)与硝酸反应:
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
4. 氧化铜(II)与乙酸反应:
CuO + 2CH3COOH → Cu(CH3COO)2 + H2O
这些反应通常是放热反应,并且可以通过加热或搅拌来加速反应速率。
产生的盐可溶于水或不溶于水,取决于所形成的盐的性质。
需要注意的是,一些金属氧化物与强酸反应时会产生有毒气体,如二氧化氮或氯气,因此应当小心操作。
各种酸在清洗中的应用
各种酸在清洗中的应用1、硫酸钢铁：稀硫酸容易与钢铁反应并产生氢气,常温下,60%质量及以上浓度的硫酸会在钢铁表面形成钝化膜而使钢铁对它有耐蚀性93%质量以上时即使加热到煮沸条件也几乎不腐蚀钢铁;铅：与钢铁正相反,可溶于浓硫酸中,但对稀硫酸有良好的耐蚀性;铝：易溶于10%质量的硫酸中,但对80%质量以上的硫酸有耐蚀性;锌、镁：易溶于各种浓度的硫酸中;锡：对稀硫酸才有耐蚀性;镍：常温下,对80%质量以下的硫酸有耐蚀性;铬：可被浓硫酸氧化生成钝化膜,所以它不被浓硫酸腐蚀;含铬的18—8铬镍钢常温下与硫酸接触也会生成耐蚀的氧化膜而钝化,但在加热情况下会被腐蚀;铜；由于金属活动性差÷不能从酸中置换出氢离子,所以一般情况下不会被硫酸溶解,只有在浓硫酸加热条件下,铜被氧化才能被硫酸溶解;用硫酸作清洗液的优点是其价格便宜,对不锈钢和铝合金设备没有腐蚀性,适合清洗某些特殊金属设备;硫酸又是一种不易挥发的强酸,所以可以通过适当加热来加快清洗速度i 巢禹I般用5%～15%浓度的硫酸作清洗液时,可以加热到50～60℃以加快清洗速度;缺点是一些硫酸盐在水中溶解度较小如硫酸铁、硫酸钙,所以硫酸溶解铁锈速度相对要慢一些;也不能溶解含有硫酸钙的水垢,所以硫酸通常不用于除水垢,只用于除铁锈;硫酸清洗含有CaSO4沉积的设备表面时,酸洗后表面状态不理想;另一大问题是硫酸清洗金属,容易发生氢脆,所谓氢脆是酸与金属反应产生的氢气被金属吸收后引起金属发脆、性质变坏的现象;工业上利用硫酸进行清洗时通常加入非离子表面活性剂配合以提高其除锈能力;硫酸中加入适量硝酸可去除焦油、焦岩、海藻类生物等多种污垢;为了降低硫酸对金属物体的腐蚀性要在清洗剂中加入一定量缓蚀剂2、盐酸盐酸对各种金属的腐蚀作用归纳如下;镁、锌、铬、铁等金属：易被盐酸腐蚀;铅：对20%质量以下的盐酸有一定耐蚀性;锡和镍：在常温下对稀盐酸有一定耐蚀性,在氧化气氛中会慢慢被腐蚀;18-8铬镍不锈钢：对许多化学药品有良好的耐蚀性,却会被盐酸腐蚀;铜：只会在氧化条件下被盐酸腐蚀;使用盐酸作清洗液时：一般使用％以下浓度并在常温下使用,尽量避免升温使用以防产生酸雾;由于大多数氯化物都是易溶于水的,因而呈碱性的碳酸盐水垢,铁锈、铜锈、铝锈都可以很好地溶解在盐酸中;盐酸价格便宜所以被广泛用于上述污垢的清洗中;盐酸清洗液适用于碳钢、黄铜、紫铜及其他铜合金材料的设备清洗;它对碳酸盐水垢和铁锈的清洗最有效而且经济,所以工业上广泛用’于清洗换热器,各种反应设备及锅炉;盐酸中的氯离子既有促进金属腐蚀产物快速活化溶解的有利作用,又有导致钝性材料表面钝化膜局部破坏诱发小孔腐蚀的不利作用,而普通不锈钢,铝及其合金材料这些靠表面钝化膜保护才稳定的材料,一旦钝化膜破坏,材料就会发生严重腐蚀,而Cl-离子的存在往往是造成这些材料钝化膜破坏被腐蚀的重要因素,所以不能选盐酸作清洗不锈钢和铝材表面污垢的清洗液;由于盐酸对钢铁等不少金属材料有强烈的腐蚀作用,因此在清洗中为保证设备不被腐蚀,在盐酸中要添加缓蚀剂;3、硝酸硝酸分解时产生的初生态原子氧,有很强的氧化性,这是硝酸的重要特性,因此硝酸对贵金属如金、铂之外的许多其他金属都有广泛的溶解能力;正因为硝酸的这个特点,在清洗去除金属表面污垢时,它既可以把有机污垢氧化分解去除,又可在某些金属表面形成致密的氧化膜保护金属不被腐蚀;但应注意的是硝酸分解产生的棕红色二氧化氮气体有很强的毒性,使用时应十分注意安全,要在通风良好的环境中进行操作;各种金属对硝酸的耐腐蚀情况归纳如下;镁和锌：易被腐蚀溶解;锡和铅：易被稀硝酸腐蚀溶解;铝：高纯度的铝,在形成氧化膜被钝化后,在室温下无论对稀或浓硝酸都有耐蚀性;铬：与铝相似,在与稀,浓硝酸反应形成致密氧化膜被钝化之后,不再被硝酸腐蚀溶解;钢铁：在浓硝酸溶液中会生成氧化亚铁氧化膜有良好的耐蚀性,但易溶于稀硝酸中;镍：对硝酸没有耐蚀性;铜：由于被硝酸氧化生成氧化铜,所以可被所有浓度的硝酸溶解;18-8铬镍不锈钢：在80℃以下温度对各种浓度的硝酸有耐蚀性;工业上用于酸洗的硝酸浓度一般在5%左右,在浓度较低时隋况下,硝酸比较稳定,不易分解,氧化性减弱,主要发挥酸性的作用;由于硝酸盐大多易溶于水、硝酸本身又具有氧化性,因此对锅炉垢物和金属氧化物有很强的溶解性,一些用盐酸溶解不了的金属氧化物和垢物常用硝酸溶液来清洗,因此工业上普遍采用硝酸作酸洗剂;’特别是用硝酸清洗不锈钢作基体的设备,不会像盐酸那样有导致孔蚀的危险;而且硝酸清洗铜锈效果特别好,所以在清洗不锈钢以及铜设备时常用硝酸;在工业上硝酸主要用于清洗不锈钢、碳钢、黄铜、铜及碳钢-不锈钢设备以及黄铜-碳钢焊接的组合体设备;硝酸可以去除水垢和铁锈,对碳酸盐水垢,Fe202和F3O4锈垢有良好溶解能力,去除氧化铁皮、铁垢的速度快、时间短,并且对碳钢、不锈钢、铜的腐蚀性较低;由于硝酸在低浓度下对大多数金属均有强烈腐蚀作用,因此用硝酸作酸洗剂时,为防止其对金属的腐蚀也要加入缓蚀剂;稀盐酸和稀硝酸形不成王水;4、磷酸H3PO4各种金属对磷酸的耐腐蚀性归纳如下;锌和镁：易溶于磷酸;铝：对60℃以下,特别是20℃以下的磷酸水溶液有一定的耐蚀性;锡和铅：对稀磷酸溶液有一定耐蚀性;铬：对磷酸有较好的耐蚀性,特别是在表面形成的氧化膜可保护内部不被腐蚀;钢铁：有轻微的腐蚀作用;当用适当浓度的磷酸盐水溶液处理之后,在钢铁表面形成有防锈作用的磷酸铁表面覆盖膜之后,对磷酸的耐腐蚀性能提高;18—8铬镍不锈钢：常温下对<70%质量的磷酸有良好的耐蚀性;当磷酸与其他强酸配合使用时,它起到缓冲试剂的作用,用以控制溶液pH值,使之保持稳定;在特定的范围内可利用其特殊的作用,如折叠的或卷边的零件的中间酸洗用磷酸酸洗则可防止返锈而影响向后续加工;磷酸还可用于预处理钎焊工件,因在高温高浓度情况下,磷酸对金属氧化物溶解能力强,可用于钎焊及其氧化区表面的酸洗;用磷酸清洗生锈的金属表面在去锈的同时可形成磷化保护膜对金属起保护作用;由于磷酸清洗存在其钙盐Ca3PO42难溶的问题,因此磷酸不适用于清除水垢；其铁盐Fe3PO42在低浓度磷酸中溶解度低也是其缺点,因此除在一些特殊情况下,通常不使用磷酸作酸洗剂;5．氢氟酸HF各种金属对氢氟酸的耐腐蚀性归纳如下;钢铁：低浓度时能腐蚀钢铁;质量分数达70％以上的高浓度氢氟酸水溶液在钢铁表面形成氟化铁保护膜钝化层使之不再受腐蚀;镁：在含HFS5%质量的水溶液中,表面会生成氟化镁保护膜而耐腐蚀;铬,铝,锌：易被腐蚀;镍：在含HF>60%质量的水溶液中会形成氟化镍保护膜而具有耐腐蚀性;铅：在表面上形成难溶性氟化铅PbF2,实际上不被腐蚀;18—8铬镍不锈钢：在氢氟酸水溶液中缓慢受到腐蚀;工业上氢氟酸通常不单独使用,而是与氟化氢铵、盐酸、硝酸等其他物质配合使用,如氢氟酸—氟氢化铵清洗剂主要用于清洗硅垢,也可再加入盐酸或硝酸用于清洗铁锈;而盐酸氢氟酸清洗液主要用于除去碳酸盐水垢、硅酸盐水垢和氧化铁皮的混合物,其中盐酸溶解碳酸盐水垢速度很快,但不能溶解硅酸盐水垢,而用氢氟酸可溶解硅垢和氧化铁;有时在盐酸酸洗液中加入一定量的氟化氢铵,目的是利用氟化氢铵与盐酸反应生成氢氟酸形成盐酸—氢氟酸混合清洗剂以加快碳酸盐垢、硅酸盐垢及铁垢混合物的溶解能力;而硝酸—氢氟酸对碳酸盐水垢、硅酸盐水垢、各种铁锈均有良好的溶解能力而且去垢速度快,特别适合不耐盐酸的碳钢,不锈钢,碳钢—铜组合的设备清洗,有腐蚀率低,不产生渗氢,常温清洗速度快,节省能源,原料来源方便的优点,是目前国内清洗换热器、锅炉及各种化工设备中碳酸盐水垢、硅酸盐水垢及铁垢的最佳酸洗剂;二、清洗中常用的有机酸用于酸洗的有机酸很多,常用的有氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸等,用有机酸酸洗与元机酸相比,成本比较高,需要在较高温度下操作,清洗耗费时间较长,这是它的缺点;但有机酸往往腐蚀性较小,有的有机酸有螯合能力,可以用在设备不停车清洗上,所以有其特点和使用价值;1．氨基磺酸氨基磺酸分子式为NH2S03H,一元强酸;市售商品为固体,是由尿素和发烟硫酸反应得到的产品,25℃时密度为cm3,熔点为205℃,在209℃开始分解;常温下只要保持干燥不与水接触,它不吸潮是比较稳定的,因而便于运输;氨基磺酸的水溶液酸性与盐酸、硫酸相似,因此又称固体硫酸;它具有不挥发,无臭味,对人毒性极小的特点;但长时间与皮肤接触,或进入眼睛也是有害的,应注意避免;但当相对湿度大于70％时,氨基磺酸开始潮解,在高温下会水解生成硫酸铵和硫酸氢铵：NH2SO3H+H2O===NH4HSO42NH4HSO4===NH42SO4+H2504清洗温度一般要控制在60℃以下,以减少其水解;当温度超过130℃时,浓的氨基磺酸水溶液在密闭容器中快速分解,并产生大量蒸气会引起爆炸,在使用中要引起注意;氨基磺酸的碱土金属盐有很好的溶解性,氨基磺酸与钙镁垢反应剧烈;通常2E_qk上使用7%～10%浓度的氨基磺酸水溶液作清洗剂,在60℃以下温度除垢,一般在1h内可将90%的钙镁垢转变成可溶性氨基磺酸盐而去除;反应式为：CaCO3十2NH2S03H==CaNH2S032+H2O+C02↑MgCO3+2NH2S03H==MgNH2SO32+H2O+CO2↑MgOH2+2NH2S03H==MgNH2SO32+2H2O氨基磺酸水溶液对铁锈作用较慢,可添加一些氯化物如NaCl等,使之缓慢产生盐酸,从而朋效地溶解铁锈;由于氨基磺酸盐的多数金属盐在水中溶解度较高,不会在清洗液中产生沉淀;而氨硼酸对金属腐蚀性小,所以常被用来清洗钢铁、铜、不锈钢、铝以及陶瓷等材料制造的设备表面上的铁锈和水垢;氨基磺酸还是唯一可用做镀锌金属表面清洗的酸;例如,用氨基磺酸去除船舶用锅炉中的水垢,具体做法为先配成由89%氨基磺酸、6%柠檬酸及5%二乙基硼组成的固体；再配制成10%浓度的水溶液,在80℃温度下处理;在10%氨基磺酸清洗液中加入队25％缓蚀剂Lan-826,在60℃温度下清洗金属设备广缓蚀率达%;以90%氨基磺酸,5%～6%柠檬酸,%Lan-826缓蚀剂及消泡剂、指示剂配成的避酸性粉剂,使用时制备成5%～10%浓度的溶液,在60℃温度下对制药厂的多效蒸馏水机进行循环酸洗,去污效果好,对设备腐蚀率低;实践证明,5%浓度上述清洗液在60℃时对各种材料的腐蚀率都很低;表8-6列出3%酸的水溶液的腐蚀数据相对比较值;表8-6 3%酸的水溶液的腐蚀数据相对比较值温度为22℃土2℃时2．乙酸俗称醋酸,是一种二元有机弱酸,其熔点为℃;纯的醋酸在低温下结晶成固体,所以又称为冰醋酸;常温下为五色有一定刺激性醋味的液体,与水、乙醇、乙醚都可以混溶;酚式电离平衡常数K;＝25℃是较弱的酸;由于醋酸对金属腐蚀性低,对人体毒害作用小,它的盐易溶于水,所以适合清洗水垢和铁锈等腐蚀产物,特别是对黄铜和对晶呵腐蚀敏感的材料适合用乙酸清洗;对已严重腐蚀的15．7MPa以上高压锅炉清洗时比用盐酸贵全性好;3．羟基乙酸其分子比乙酸多一个亲水的羟基,所以在水中的溶解性比乙酸更好,酸性比乙酸稍强,对锈垢的溶解能力也比乙酸大,而它对钢铁等金属基体的腐蚀性要比盐酸、硫酸小碍多十因此羟基乙基主要用于清除超临界锅炉和其他锅炉过热部分的四氧化三铁等氧化皮;国外通常用2%羟基乙酸和1%甲酸酌混合液作清洗剂,在82—104℃温度下循环流动清洗,对铁锈和氧化皮有较好的清洗效果;中国目前不生产羟基乙酸,所以使用较少;4．草酸草酸是乙二酸的俗称;草酸是有机酸中较强的酸,是一种五色结晶状固体,它的水溶液遇到强酸会分解;草酸也是一种有还原性的有机酸;草酸的很多盐是难溶于水的,如钙盐和镁盐,所以不宜在硬水中使用,草酸对铁锈有较好的溶解力,因此可用于去除锈垢,但对碳酸钙溶解力很差：这与生成的草酸钙不溶于水,所以不能用它去除碳酸钙水垢;草酸对金属有一定腐蚀作用,如钢铁在常温下能被草酸慢慢腐蚀,但在加热情况下会生成草酸铁保护膜,能阻止腐蚀的进行；铝、镍、铜、不锈钢等材料对草酸的耐蚀性较好,而锡、锌等金属在草酸稀溶液的耐蚀性较好;page有机酸的酸性大都较弱,它们的溶垢作用除了利用电离产生的H+离子作用外,往往凭借酸根离子有络合和螯合金属离子的作用,使除垢能力加强,如柠檬酸、乙二胺四乙酸、草酸都有一定的螯合能力;5．柠檬酸柠檬酸又称枸橼酸,分子式为H3C6H5O7·H20,化学名称为3-羟基-3-羧基-1,5戊二酸或2-羟基丙烷-1,2,3—三羧酸,是富有柠檬的水果香味,易溶于水的晶体;柠檬酸是清洗过程中使用最多的有机酸,它可以溶解氧化铁、氧化铜等锈垢,其作用原理是一方面利用H十离子与碱性的金属氧化物作用,另一方面是柠檬酸的络合作用柠檬酸是分析化学中常用的一种络合隐蔽剂;它与铁锈生成的柠檬酸铁在水中溶解度小,所以在柠檬酸溶液中加入氨,俗称氮化柠檬酸,这时它就通过络合作用生成溶解度很高的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸高铁铵复盐而达到提高去除氧化铁的效应;其反应过程为柠檬酸与氨水反应生成柠檬酸单铵盐,再发生络合反应;H3C6H5O7+NH3＝NH4H2C6H5O7柠檬酸单铵盐柠檬酸单铵与铁的氧化物反应生成柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁铵离子等易溶物质而把锈垢溶解：NH4H2C6H507+FeO=NH4FeC6H5O7+H20柠檬酸亚铁铵2NH4H2C6H5O7+Fe203＝2FeC6H5O7+3H20+2NH3柠檬酸铁柠檬酸是一个三元酸,在水溶液中存在多级可逆电离平衡：由此可知在溶液中柠檬酸根C6H5O73-的浓度受溶液pH值的影响很大,pH值越大,溶液中柠檬酸根离子浓度也越大;而柠檬酸根离子对各种金属离子的络合能力是不同的,络合能力越高所需柠檬酸根离子浓度越小,生成的络离子也越稳定;柠檬酸根离子对铁离子的络合能力比对铜离子络合能力强,因此当溶液中含有少量柠檬酸根离子时,即可发生把铁离子隐蔽起来的络合作用,而只有在pH值较高的碱性介质中,电离产生的柠檬酸根离子较多时才能与铜离子很好络合;因此当设备中同时存在铁锈和铜锈瞒可以通过控制pH加氨水、使之等于,使容易被络合的铁离子形成柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁而被去除,也防止溶度积很小的FeOH3沉淀产生,在铁化合物被溶解去除之后再溺pH=9提高溶液中的柠檬酸根离子浓度以络合铜离子而去除铜锈污垢;柠檬酸在化学清洗中常被用于去除铁锈方主的锈垢清洗,为龃快清洗速度,缩短酸铣瓣间,常保持较高温度,另外,为防止酸对金属的腐蚀还加入缓蚀剂;如在90℃,pH=的3%柠檬酸铵溶液中加入%的Lan-826缓蚀剂,碳钢和合金钢的腐蚀率都降到lmm/a以下;通常锅炉用盐酸清洗后,常用较稀的柠檬酸来漂洗以去除留下的铁盐,可以使清洗后胚金属表面更容易进行钝化处理;由于柠檬酸单铵有一定酸性可以与碳酸钙水垢反应促；使其溶解,所以也司：以去除金属面的水垢:由于柠檬酸清洗成本较高,工业上通常只用于舆氏体钢材料或单纯是铁氧化物的锈垢刚设备清洗上;6．乙二胺四乙酸EDTA乙二胺四乙酸又称乙底酸,康泼来宗Ⅱ或软水剂B;乙二胺四乙酸的结构式为:其分子中有六个可与金属离子形成配位键的原子两个氨基氮原子和四个羧基氧原子,它能与许多金属离子形成稳定而易溶于水的螯合物,因此可用于金属化合物垢类的清洗;EDTA是—个四元酸,常用H4Y表示其分子式;它在水中分步电离形成H4Y、H3Y-、H2Y2-和Y4-多种离子间的平衡;EDTA在溶液中以上述五种形式存在,在一定酸度下各种形式按一定数量比例分配;如在酝pH<2时主要以H4Y形式存在,而在pH>12时主要以y4-形式存在;EDTA溶解去除金属锈垢主要不是靠H+离子的溶解作用,而是靠Y4—离子的螯合作用;隘EDTA离子与一至四价金属离子都是按1:1的比例进行络合在EDTA分子中两个能形成配位键的原子N和O之间隔着两个不E形成配位键的碳原子,因此它们与金属离子络合时形成一个五元环,具有环状结构的络合物6称为螯合物;形成的环状结构越多,螯合物越稳定;从上述结构式可以看出当EDTA与金属卡离子络合时共生成五个五元环;多个环状结构的螯合物被称为稠环螯合物;它在水中难以解6离有较高的稳定性;乙二胺四乙酸在室温下水中溶解度是很小的,100g水仅能溶0．02gEDTA,为了加大其溶解度,清洗温度需提高至100℃以上,所以通常使用在水：中溶解度较大的乙二胺四乙酸二钠盐NazHzY：把乙二胺四乙酸的钠盐也简称为EDTA；注意不要混淆iEDTA对不同金属离子螯合能力是不同的,对Fe3+离子的螯合能力要比对Ca2+,Mg2+离子强,所以在较低pH值溶液中游离的Y4-离子较少时即可把Fe3+完全螯合;为防止溶液中Fe3+与OH-离子结合成 FeOH3沉淀要控制溶液pH值减少OH-离子浓度,所以一般溶解铁锈垢时要控制pH≤;而EDTA对Ca2+及Mg2+离子整合能力较差,要控制pH>10碱性,使溶液中游离的Y4-离子浓度较大时才能完全去除碳酸钙等水垢;由于EDTA水溶性差,实际工业生产中都是使其二钠盐,通过对铁、钙、镁、锌、铜等离子的螯合作用实现清洗污垢;由于EDTA价格昂贵,用它清洗除垢生产成本高,通常只在不能使用盐酸清洗的特殊场合才用;7．有机酸固体清洗剂有机酸固体清洗剂是一种由有机酸、缓蚀剂及其他助剂组成的清洗剂;最常用的有机酸有柠檬酸CA、乙二胺四乙酸EDTA、聚马来酸PMA、聚丙烯酸PAA、羟基亚乙基二磷酸HEDP;在清洗过程中起主要作用的是有机酸;由于有机酸对金属腐蚀性小、无毒、污染、无三废排放、清洗时较安全,因此国内外贵重工业设备如船舶、铁路机车等锅炉都采用有机固体清洗剂清洗,清洗效果良好,只是价格较无机酸酸洗稍高;固体清洗剂适用于清洗碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等水垢及铁锈,有较强的缓蚀作用;有机酸固体清洗剂在清洗中利用有机酸的氧化性、酸性和整合能力,配合表面活性剂、缓蚀剂的作用把附着在金属表面的氧化层污垢通过浸润、渗透、剥离、螫合等作用而溶解分散到洗液中达到清洗的目的;8．有机膦酸可用作酸洗清洗剂的有机膦有羟基亚乙基二膦酸HEDP、氨基三甲基次膦酸 ATMP、乙二胺四甲基次膦酸EDTMP;这些有机膦酸均有螯合金属离子的作用;实际上是螯合清洗剂,如羟基亚乙基二膦酸,在水中电离形成羟基亚乙基二膦酸根离子与多种金属离子可形成整合物;HEDP有优异的络合能力及一定的缓蚀能力,它不但对Ca2+、Mg2+、 Cu2+、Fe2+等金属离子有很好的螯合能力,对CaS04,MgSiO3等无机盐垢也有很好的整合清除作用;当HEDP在水中浓度为1%～5%时的除锈效果可与盐酸相似,而且清洗后的金属表面光洁,性能优于盐酸;表8—列出有机多元膦酸的分类;表8—8列出酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性;表8-7 有机多元膦酸的分类表8—8 酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性碳钢、黄铜、紫铜及其他铜合金材料的设备清洗-------盐酸不锈钢作基体的设备--------硝酸钎焊及其氧化区表面的酸洗,刷漆前去氧化皮--------磷酸氟化氢铵加到盐酸或硝酸内除金属氧化物和硅酸盐;。
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⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化.
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2 Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO3↑+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO3↑+ 6H2O 在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性.
2.硝酸跟金属反应的一般规律硝酸与金属的反应是相当复杂的.在这类氧化还原反应中,包括许多平行反应,因此,可以得到多种还原产物,而且在还原产物之间还进行氧化还原反应. 某些金属（如镁、锌）与小于2 mol／L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气. 硝酸的还原产物,除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外,还与反应温度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关,反应虽复杂,但硝酸跟金属的反应是有规律的. （1）在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,跟浓硝酸反应时,主要得到NO2,跟稀硝酸反应时,主要得到NO. （2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”,在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜,阻止反应进一步发生.这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O（有的认为是NO）,这是由于它们的还原性较强,能将硝酸还原成较低价的N2O.如与更稀的硝酸反应则生成氨（钴在同样条件下则生成氮气）. （3）镁、锌等金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物.例如：当硝酸中HNO3的质量分数为9%～33%（密度为1.05 g／cm3～1.20 g／cm3）时,反应按下式进行：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑若硝酸更稀,反应会生成氨,氨跟过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵. 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
（4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属跟浓、稀硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化. （5）Sn、Sb、W、V等金属跟浓硝酸作用,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,反应不再继续发生）.
3.金属的钝化（1）钝化现象如果在室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系,我们将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大.当增大到一定程度时,它的反应速率迅速减小,继续增大硝酸的浓度时,它的反应速率更小,最后不再起反应,即铁变得“稳定”了,或者像一般所说的,铁发生“钝化”了. 不仅铁,其他一些金属也可以发生钝化.例如,Cr、Ni、Co、Mo、Al、Ta、Nb和W等,其中最容易钝化的金属是Cr、Mo、Al、Ni、Fe. 不仅硝酸,其他强氧化剂如浓硫酸、氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等,都可以引起金属的钝化.
硫酸与金属反应的一般规律之一
(1)浓H2SO4与金属反应的规律
①常温时，Fe、Co、Ni、Cr、Al等金属与浓H2SO4作用，发生“钝化”。
②加热时，除Au、Pt外，绝大多数金属都能与浓硫酸发生反应，但都没有氢气生成。
金属活动性顺序表中氢以前的金属与浓H2SO4作用时，金属被氧化为相应的硫酸盐，一般情况下，H2SO4被还原为SO2，但还原性较强的锌与浓H2SO4作用时，还原产物主要是SO2，往往同时有单质硫和硫化氢出现。
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
3Zn+4H2SO4(浓)3ZnSO4+S↓+4H2O
4Zn+5H2SO4(浓)4ZnSO4+H2S↑+4H2O
金属的还原性越强，生成S和H2S的倾向就越大。
在金属活动性顺序表中氢以后的金属，在加热情况下跟浓硫酸作用，金属被氧化为相应的硫酸盐，还原产物均是SO2，而不生成S和H2S。
(2)稀硫酸与活泼金属反应，生成硫酸盐(若金属为变价金属，则生成低价金属的硫酸盐)和氢气。
例如Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
Cu、Hg、Ag等位于氢后而后金属与稀H2SO4不反应。
硫酸与金属反应的一般规律之二
稀硫酸具有一般酸类的通性，它能与金属活动性顺序表中位于氢以前的金属如镁、锌、铁等作用，生成相应的硫酸盐，并放出氢气。
例如：
Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4(稀)==FeSO4+H2↑
在这类氧化还原反应中，H+离子(或H3O+离子)是氧化剂，金属原子(M)是还原剂。
至于金属活动性顺序表中氢后面的金属如铜、银、汞等，与稀硫酸不起作用。
浓硫酸是一种相当强的氧化剂，尤其当加热时，它的氧化性更加显著，其氧化作用是由于硫酸分子中含有价态为+6的硫原子所引起的。
除金、铂等少数金属外，热的浓硫酸几乎能氧化所有金属，硫酸则随着金属还原性强弱的不同，而被还原成硫的各种不同价态的产物，如SO2、S和H2S等。
不过在一般情况下，大都生成SO2。
例如：
Pb+3H2SO4(热、浓)==Pb(HSO4)2+SO2↑+2H2O
2Ag+2H2SO4(热、浓)==Ag2SO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(热、浓)==CuSO4+SO2↑+H2O
Zn+2H2SO4(热、浓)==ZnSO4+SO2↑+2H2O
由于锌的还原性较强，同时还进行下列反应：
3Zn+4H2SO4(热、浓)==3ZnSO4+S↓+4H2O
4Zn+5H2SO4(热、浓)==4ZnSO4+H2S↑+4H2O
在常温下，浓硫酸(浓度在93％以上)与铁却不起作用。
这是因为铁的表面被浓硫酸氧化而生成一层致密的氧化物保护膜，活性降低，变成“钝态”，使反应不能继续进行。
因此，钢和铸铁可以制造浓硫酸的贮槽。
但应注意，不要把装浓硫酸的铁制容器长时间地敞开放置着，这是由于浓硫酸具有很强的吸水性，容易吸收空气中水分而逐渐稀释，当硫酸降到一定浓度后，就会与铁作用而使容器腐蚀。
除铁以外，常见金属如铬、钼、镍、铝等在浓硫酸中也能变成“钝态”。
例如，铝能被中等浓度的硫酸所溶解，但它在冷的浓硫酸中却几乎不起作用。