1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合反应时会有什么现象

Question

1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合反应时会有什么现象

Answer 1

生成王水.王水（aqua regia） 又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)组成的混合物,其混合比例从名字中就能看出：王,三横一竖,故盐硝比为3：1（体积比）.它是少数几种能够溶解金（Au）物质之一,这也是它名字的来源.王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中,不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的纯金属如钽（Ta）不受王水腐蚀（还有氯化银和硫酸钡等）.王水极易分解,有氯气的气味,因此必须现配现用.　王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的（严格地说是在其混酸中HNO3和HCl的物质的量之比为1∶3）.王水的氧化能力极强,称之为酸中之王.一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解(而铂必须被加热才能缓慢反应）.尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4（即已成为稀硝酸）.但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢?这是因为在王水中存在如下反应：
　　因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子.
　　王水的氧化能力比硝酸强,金等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰（NOCl）等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金等惰性金属失去电子而被氧化：
　　（铂金反应很慢基本肉眼难以观察到）
　　同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[AuCl4]－：
　　（理论上的化学式）
　　从而使金的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行.总反应的化学方程式可表示为：
　　（其中铂金反应善待研究）
　　由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰（黄金）在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取,损害消费者的利益.
　　王水能够溶解金和铂的原因,过去曾被认为是在王水中产生了原子氯和强氧化性的氯化亚硝基的缘故：
　　HNO3+3HCl=NOCl+Cl2+2H2O
　　现在看来,主要是由于大量氯离子的存在,能够形成配位离子,从而改变了电极电势的结果.以金为例：
　　Au与Cl配位形成AuCl4
　　+ 3e = Au; E = 1.52V AuCl4 + 3e = Au + 4Cl; E = 1.002V 可以看出,在没有氯离子存在下,硝酸和氯都不易氧化金,但是当金在氯离子存在下时,它的电极电势降低很多,换句话讲,由于形成AuCl4而增强了金的还原能力.这时氯甚至浓硝酸也能氧化Au成AuCl4.所以,王水能溶解金的主要原因不是王水的氧化能力被增强,而是金属的还原能力被增强.