铁和硝酸的所有反应方程式

铁与硝酸的反应较为复杂，产物因硝酸的浓度、铁的用量不同而有所差异，具体反应方程式如下：

稀硝酸

少量铁与稀硝酸反应：

化学方程式：$Fe + 4HNO_{3}=Fe(NO_{3})_{3}+NO\uparrow + 2H_{2}O$

离子方程式：$Fe + 4H^{+} + NO_{3}^{-}=Fe^{3 + } + NO\uparrow + 2H_{2}O$

此反应中，硝酸作为氧化剂，将铁氧化为$Fe^{3 + }$，自身被还原为一氧化氮（$NO$）。

 

过量铁与稀硝酸反应：

总化学方程式：$3Fe + 8HNO_{3}=3Fe(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow + 4H_{2}O$

总离子方程式：$3Fe + 8H^{+} + 2NO_{3}^{-}=3Fe^{2 + } + 2NO\uparrow + 4H_{2}O$

反应分两步进行，首先发生$Fe + 4HNO_{3}=Fe(NO_{3})_{3}+NO\uparrow + 2H_{2}O$，由于铁过量，过量的铁会继续和生成的$Fe(NO_{3})_{3}$反应，$Fe + 2Fe(NO_{3})_{3}=3Fe(NO_{3})_{2}$ ，将这两个方程式合并就得到上述总反应方程式。

 

浓硝酸

常温时：铁遇浓硝酸会发生钝化现象，在铁表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，所以没有明显的化学反应方程式来描述这一过程。

加热时：

少量铁与浓硝酸反应：

化学方程式：$Fe + 6HNO_{3}(浓)\xlongequal{\triangle}Fe(NO_{3})_{3}+3NO_{2}\uparrow + 3H_{2}O$

Fe(NO3​)3​+3NO2​↑+3H2​O

离子方程式：$Fe + 6H^{+} + 3NO_{3}^{-}\xlongequal{\triangle}Fe^{3 + } + 3NO_{2}\uparrow + 3H_{2}O$

Fe3++3NO2​↑+3H2​O

 

过量铁与浓硝酸反应：

化学方程式：$Fe + 4HNO_{3}(浓)\xlongequal{\triangle}Fe(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow + 2H_{2}O$

Fe(NO3​)2​+2NO2​↑+2H2​O

离子方程式：$Fe + 4H^{+} + 2NO_{3}^{-}\xlongequal{\triangle}Fe^{2 + } + 2NO_{2}\uparrow + 2H_{2}O$

Fe2++2NO2​↑+2H2​O

同样先发生$Fe + 6HNO_{3}(浓)\xlongequal{\triangle}Fe(NO_{3})_{3}+3NO_{2}\uparrow + 3H_{2}O$

Fe(NO3​)3​+3NO2​↑+3H2​O，过量的铁再与$Fe(NO_{3})_{3}$反应$Fe + 2Fe(NO_{3})_{3}=3Fe(NO_{3})_{2}$ ，最终得到此反应结果。