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马勋涛化学思想
——(第一次)续篇
引言:
由于时间仓促以及篇幅大小等原因,“马勋涛化学思想”还有许多重要内容被略写或者未曾完善,因此决定空闲之时逐渐补充完善,故不以完整的章节形式来完成,代之以一个内容作为一小节的形式。
第一节
酸碱理论难以解释的置换反应化学方程式

每当作者看到金属活动顺序中排列在“氢”后边的金属都能被强酸置换,总是想到“氢离子的氧化性到底有没有限度呢?”;而有些金属能从弱酸HF中置换出氢气,然而强酸却不能做到,难道说用氢离子的浓度来表示酸的强度是行不通的吗?这些问题都会使你受到鼓舞并坚定信心,因此,整理出来以飨读者。
(1) 钛——难溶解于冷稀硫酸或者盐酸中,但是,即使是1/100的氢氟酸也能与钛发生剧烈的反应: Ti+6HF=H2TiF6+2H2
而盐酸则需较大浓度和加热的情况下反应并生成三价钛:
2Ti+6HCl=2TiCl3+3H2
氢溴酸在加热情况下与钛反应生成四价钛: Ti+4HBr=TiBr4+2H2
我们 比较一下反应情况和结果,就能看出一定问题。
钛、锆、铪在室温成块状时 ,有突出的抗腐蚀能力,除了氢氟酸外,如果不加热,无机酸对它只有很小的影响。
Zr+6HF=H2ZrF6+2H2 迅速反应 Zr+4HCl=ZrCl4+2H2 仅发生腐蚀 Zr+2NH4F+4HF=(NH4)2ZrF6+2H2 锆可溶解于含有NH4F的无机酸溶液中。 铪与氢溴酸、氢碘酸、高氯酸在常温下基本无反应,与硫酸、盐酸反应缓慢:
Hf+H2SO4+H2O=HfOSO4+2H2 反应很慢
Hf+4HCl=HfCl4+2H2 反应缓慢
铪很易溶于去氟酸中:
Hf+4HF=Hf4+2H2 Hf+6HF=H2HfF6+2H2 在有NH4F存在时,即使稀的强无机酸也能很快将铪溶解:
Hf+4HI+6NH4F=(NH4)2HfF6+4NH4I+2H2 在NH4F的存在下,即使稀的有机酸例如醋酸都可以使铪以中等速度溶解:
Hf+4CH3COOH+6NH4F=(NH4)2HfF6+4CH3COONH4+2H2
钒与钛有相似的抗腐蚀性,块状钒在室温时不与非氧化性的无机酸(除HF外)发生反应。
2V+6HF=2VF3+2H2 粉末状钒在液态NOF(HF)3中,20-120摄氏度时,钒与HF生成VF5 :
2V+10HF=2VF5+5H2 缓慢反应
钒在沸腾的盐酸中发生下列反应:
2V+6HCl=2VCl3+3H2 反应很慢
钒在水蒸气流中反应并放出氢气:
V+H2O=VO+H2 V+2H2O=VO2+2H2 反应很快
铌的化学稳定性很高,具有良好的抗腐蚀性,对酸都十分惰性,但是可以缓慢溶解于氢氟酸溶液中
:
2Nb+6HF=2NbF3+3H2 2Nb+10HF=2NbF5+5H2 加热
2Nb+14NH4F=2(NH4)2NbF7+10NH3+5H2 可溶解
盐酸与铌稍微发生反应:
2Nb+2HCl+2H2O=2NbOCl3+3H2 加热
钽不受除了氢氟酸以外的无机酸的侵蚀:
2Ta+6H2SiF6=2HTaF6+5H2+6SiF4 2Ta+14HF=2H2TaF7+5H2 2Ta+11HF=HTa2F11+5H2 Ta+12HF=2HTaF6+5H2