用硫酸溶解铁粉时为什么要补充水?
两个方面原因,一是浓硫酸本身既具有酸性,同时也具有强氧化性,它可以把铁粉表面氧化为四氧化三铁,从而阻止铁粉全部溶解另一方面它溶解铁后形成的硫酸亚铁在浓度高了以后会形成过饱和,从而阻止铁粉的继续溶解,所以要补加水进去。
成一层致密的氧化膜,而阻止了内部的铁进一步与硫酸反应,因此可以用铁容器盛放冷的浓硫酸。铁粉就是铁被打成细粉末了,放入硫酸中基本就被氧化掉了。氧化膜是有一定厚度的,如果铁粉的直径还达不到氧化膜的厚度,则铁粉的一粒颗粒表面还没等形成氧化膜,整个颗粒就全部被氧化了,如果铁粉的颗粒直径大于氧化膜的厚度,则铁颗粒仍会发生钝化。但是如果是贴片或铁块,此时表面的铁原子能被浓硫酸氧化,生成铁氧化物薄膜,从而阻止浓硫酸进一步与内层的铁原子反应,这样就发生了钝化反应。铁粉扔到浓硫酸里面,接触非常充分,直接就反应完了铁片、铁块一样啊,接触很充分,也就反应完了。
H₂SO₄+ Fe ==== FeSO₄+ H₂↑
硫酸是强酸,能完全电离,所以可以拆开,铁和氢气是单质,不能拆。
所以离子方程式就是:
2H+ + Fe ===== Fe2+ + H₂↑
反应没这么快,只要在实验过程中没反应完就达到目的了
注意在易水解的金属盐溶液加相应酸防水解,在易氧化的金属盐溶液加相应金属单质防氧化,在既易水解又易氧化的金属盐溶液同时加相应酸防水解加相应金属单质防氧化,是实验室常见做法。
在加热的条件下,铁粉会与浓硫酸进一步反应,因此反应会剧烈。
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4 + H2↑
铁和浓硫酸在常温下的钝化,但是铁和浓硫酸在加热情况下就会反应了,现象和铁的量,硫酸的量有关,即
2Fe+6H2SO4(浓)=(加热)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
这一步的现象是铁逐渐溶解,生成无色有刺激性气味的气体,溶液变为黄色
如果铁消耗完了,反应也就到此为止了,但如果铁有剩余的话,此时溶液中有硫酸铁,稀硫酸(由于变稀后不和铁发生上述反应了)。Fe具还原性,Fe3+,H+都有氧化性,但Fe3+的氧化性比H+还强,所以此时会发生如下反应:
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
现象为铁继续溶解,溶液颜色变浅(如果铁是大过量的话会到浅绿色,如果不是的话有Fe3+剩余就还是显黄色)
这时候,如果铁在反应过程中消耗完了,反应就结束了。但如果此时还有铁剩余!铁就会和稀硫酸反应出H2和FeSO4。方程式和最上边的一样。现象是铁继续溶解,溶液仍为浅绿色希望可以帮到你
2Fe + 3H2SO4(冷浓) == Fe2O3 + 3SO2↑ + 3H2O
生成的Fe2O3不再与浓H2SO4反应,实际上的反应并不是这么简单,而且这里生成的Fe2O3不是铁锈里的那种Fe2O3,化学式相同但结构不同.
2.
前期:Fe(足量) + 2H2SO4(浓热) == FeSO4 + SO2↑ + 2H2O
后期:H2SO4(稀) + Fe == FeSO4 + H2↑