铁(Fe)与硝酸(HNO₃)的反应根据硝酸浓度、反应温度及铁的状态不同,产物差异显著。稀硝酸(通常浓度低于6 mol/L)与铁反应生成硝酸亚铁(Fe(NO₃)₂)、一氧化氮(NO)和水,化学方程式为:Fe + 4HNO₃(稀)→ Fe(NO₃)₂ + NO↑ + 2H₂O;浓硝酸(浓度高于8 mol/L)在常温下会使铁表面钝化,形成致密氧化膜阻止反应,加热条件下则反应生成硝酸铁(Fe(NO₃)₃)、二氧化氮(NO₂)和水,方程式为:Fe + 6HNO₃(浓)→ Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O。 若铁过量且硝酸极稀,还可能生成硝酸铵(NH₄NO₃)等产物,需根据具体条件判断。掌握这些反应方程式对理解金属与氧化性酸的反应规律至关重要。

【常见问题】
问题1:fe和稀硝酸反应方程式是什么?如何配平?
回答1:fe和稀硝酸反应方程式为:Fe + 4HNO₃(稀)→ Fe(NO₃)₂ + NO↑ + 2H₂O。配平步骤:先观察铁和硝酸根的电荷守恒,铁由0价升至+2价,氮由+5价降至+2价,根据电子转移数确定系数,再检查氢氧原子平衡即可。
问题2:fe和浓硝酸反应方程式在常温下为何不成立?
回答2:fe和浓硝酸反应方程式在常温下不成立,因为浓硝酸会使铁表面发生钝化,生成一层致密的氧化铁(Fe₃O₄或Fe₂O₃)薄膜,阻止内部铁继续反应。只有在加热条件下,钝化膜被破坏,反应才能进行,方程式为:Fe + 6HNO₃(浓)→ Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O。
问题3:fe与硝酸反应生成的气体产物有哪些?如何判断?
回答3:fe与硝酸反应生成的气体产物取决于硝酸浓度和温度。稀硝酸常生成一氧化氮(NO),浓硝酸常生成二氧化氮(NO₂),极稀硝酸则可能生成氢气(H₂)或氮的氧化物。判断依据是硝酸浓度:稀硝酸(<6 mol/L)→ NO;浓硝酸(>8 mol/L)加热→ NO₂;极稀硝酸(<2 mol/L)且铁过量时,可能生成H₂。
问题4:写出fe与硝酸反应生成硝酸铁和水的完整离子方程式?
回答4:fe与硝酸反应生成硝酸铁和水,若使用浓硝酸加热,离子方程式为:Fe + 6H⁺ + 3NO₃⁻ → Fe³⁺ + 3NO₂↑ + 3H₂O。注意此反应中硝酸根离子作为氧化剂,铁被氧化为三价铁离子。
