3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe(NO₃)₃+NO↑+14H₂O
3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
铁最终生成三价铁,HNO₃被还原为NO气体。
先配平化学方程式,可以采用零价法。假设取1molFe₃O₄,产物中铁为正三价,氧为-2价,铁失去电子3×3=9mol,而氧的电子2×4=8mol,因此1mol1molFe₃O₄失去1mol电子。利用得失电子守恒知硝酸得1mol电子。
四氧化三铁是中学阶段唯一可以被磁化的铁化合物。四氧化三铁中含有Fe2+和Fe3+,X射线衍射实验表明,四氧化三铁具有反式尖晶石结构,晶体中从来不存在偏铁酸根离子FeO22-。
物理性质
黑色的Fe3O4是铁的一种混合价态氧化物,熔点为1597℃,密度
为5.17g/cm3,不溶于水,可溶于酸溶液,在自然界中以磁铁矿的形态出现,常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。
(也有文献指出Fe3O4的熔点为1538℃,不溶于酸)
铁磁性和亚铁磁性物质在居里(Curie)温度以上发生二级相变转变为顺磁性物质。Fe3O4的居里温度为585℃。
可将物质的磁性分为五类:
(a) 抗磁性(反磁性):物质中全部电子在原子轨道或分子轨道上都已双双配对、自旋相反,没有永久磁矩。
(b) 顺磁性:原子或分子中有未成对电子存在,存在永久磁矩,但磁矩间无相互作用。
(c) 铁磁性:每个原子都有几个未成对电子,原子磁矩较大,且相互间有作用,使原子磁矩平行排列。
(d) 亚铁磁性(铁氧体磁性):相邻原子磁矩部分呈现不相等的反平行排列。
(e) 反铁磁性:在Néel温度以上呈顺磁性;在低于Néel温度时,磁矩间相邻原子磁矩呈现相等的反平行排列。
3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe(NO₃)₃+NO↑+14H₂O
3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
铁最终生成三价铁,HNO₃被还原为NO气体。
先配平化学方程式,可以采用零价法。假设取1molFe₃O₄,产物中铁为正三价,氧为-2价,铁失去电子3×3=9mol,而氧的电子2×4=8mol,因此1mol1molFe₃O₄失去1mol电子。利用得失电子守恒知硝酸得1mol电子。再利用最小公倍数法和观察配平化学方程式如下:
3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe(NO₃)₃+NO↑+14H₂O
将上述化学方程式改写为离子方程式为:
3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
扩展资料:
铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁,比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小,得出Fe₃O₄的热力学稳定性最大,因此产物是Fe₃O₄。
铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物,此时,氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖:与金属接触的是FeO,与空气接触的一侧是Fe₂O₃,中间则是Fe₃O₄。更确切地说,也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。
同时,氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下,干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃(1埃=0.1纳米)但在潮湿空气中氧化物膜的厚度明显增加,可以看到表面上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的,接近金属的一侧是致密的无定形无水层,接近空气一侧是厚的多孔水化层。
铁与水蒸气反应生成Fe₃O₄和氢气。
Fe₃O₄有抗腐蚀效果,如钢铁制件的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用,在钢铁制件表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe₃O₄薄膜,以用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。
硝酸分子中氮元素为最高价态(+5)因此硝酸具有强氧化性,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化。
从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为二氧化氮,稀硝酸主要为一氧化氮,更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等,需要指出的是,上述只是优势产物,实际上随着反应的进行,硝酸浓度逐渐降低,所有还原产物都可能出现。
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3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
铁最终生成三价铁,HNO₃被还原为NO气体。
先配平化学方程式,可以采用零价法。假设取1molFe₃O₄,产物中铁为正三价,氧为-2价,铁失去电子3×3=9mol,而氧的电子2×4=8mol,因此1mol1molFe₃O₄失去1mol电子。利用得失电子守恒知硝酸得1mol电子。再利用最小公倍数法和观察配平化学方程式如下:
3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe(NO₃)₃+NO↑+14H₂O
将上述化学方程式改写为离子方程式为:
3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
扩展资料:
金属与硝酸反应不产生H₂。
3Cu(s)+ 8HNO₃(aq)——→ 3Cu(NO₃)₂(aq)+2NO(g)+ 4H₂O(l)
Fe(s)+ 4HNO₃(aq)——→ Fe(NO₃)₃(aq)+ NO(g)+ 2H₂O(l)
3Zn(s)+ 8HNO₃(aq)——→ 3Zn(NO₃)₂(aq)+2NO(g)+ 4H₂O(l)
4Zn(s)+ 10HNO₃(aq)——→ 4Zn(NO₃)₂(aq)+N₂O(g)+5H₂O(l)
4Zn(s)+ 10HNO₃(aq)——→ 4Zn(NO₃)₂(aq)+NH₄NO₃(aq)+3H₂O(l)
铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁,比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小,得出Fe₃O₄的热力学稳定性最大,因此产物是Fe₃O₄。
铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物,此时,氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖:与金属接触的是FeO,与空气接触的一侧是Fe₂O₃,中间则是Fe₃O₄。更确切地说,也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。
同时,氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下,干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃(1埃=0.1纳米)但在潮湿空气中氧化物膜的厚度明显增加,可以看到表面上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的,接近金属的一侧是致密的无定形无水层,接近空气一侧是厚的多孔水化层。
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3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe(NO₃)₃+14H₂O+4NO
离子方程式:
3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃⁻=9Fe³⁺+NO+14H₂O
四氧化三铁与稀硝酸发生的为氧化还原反应。稀硝酸作为氧化剂,反应过程中被还原为一氧化氮。
扩展资料:
1、四氧化三铁的物化性质
黑色的Fe₃O₄是铁的一种混合价态氧化物,熔点为1597℃,密度为5.17g/cm^3,不溶于水,可溶于酸溶液,在自然界中以磁铁矿的形态出现,常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。
Fe₃O₄有高的电导率,可以将Fe₃O₄不平常的电化学性质归因于电子在Fe²⁺与Fe³⁺之间的传递。
2、稀硝酸的物化性质
硝酸的分子式为HNO₃,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小,易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明。
参考资料来源:百度百科-四氧化三铁
参考资料来源:百度百科-稀硝酸
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离子方程式:3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
分析:硝酸具有氧化性,假设取1molFe₃O₄,生成的生成物中铁是全部为三价铁离子。氧为-2价,铁失去电子3×3=9mol,而氧的电子2×4=8mol,因此1mol1molFe₃O₄失去1mol电子。
现象:黑色固体逐渐消失,产生气泡。
扩展资料
铁丝在纯氧中燃烧或在高温下与空气中氧气反应生成都是四氧化三铁的原因:
低于150℃时块状的铁在干燥空气中并不发生反应,加热至500℃则反应形成Fe₃O₄,若温度再高,还可以形成三氧化二铁,但在更高的温度下(约1400℃以上)加热时,三氧化二铁又能转变为Fe₃O₄。
Fe₃O₄不是氧化铁与三氧化二铁的混合氧化物,现经x 射线研究证明Fe₃O₄是一种铁(Ⅲ)酸盐,即FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。
参考资料来源:百度百科-四氧化三铁
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