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高中化学中,钝化是指活泼金属在强酸中氧化表面生成一层致密的氧化膜,从而组织金属进一步反应的现象。以下是几种常见的钝化反应:
铁和冷的浓硫酸
反应方程式:$2Fe + 6H_2SO_4(浓) = Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 uparrow + 6H_2O$
铁和冷的浓硝酸
反应方程式:$Fe + 4HNO_3(浓) = Fe(NO_3)_3 + NO uparrow + 2H_2O$
铝和冷的浓硫酸
反应方程式:$2Al + 3H_2SO_4(浓) = Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 uparrow + 3H_2O$
铝和冷的浓硝酸
反应方程式:$4Al + 12HNO_3(浓) = 2Al_2(SO_4)_3 + 12NO_2 uparrow + 6H_2O$
钝化后,金属的表面会形成一层致密的氧化膜,这层膜能够保护金属内部不被进一步氧化,从而延缓金属的腐蚀速度。需要注意的是,钝化反应通常在常温下进行,加热条件下铁会与浓硫酸继续反应,生成二氧化硫气体。
此外,钝化不仅适用于铁和铝,还可以适用于其他活泼金属如铬、镍等,在浓硫酸、浓硝酸等强氧化性酸中也能发生钝化现象。