王水,顾名思义,是一种极其强烈的酸性液体,其腐蚀性之强,足以溶解包括金和铂在内的多种贵金属,因此得名“王水”。 然而,王水并非单一物质,而是硝酸和盐酸按一定比例混合而成的混合物,其强烈的腐蚀性源于其中两种酸的协同作用。
硝酸是一种强氧化剂,能够将金氧化成金离子(Au3+)。但金离子在水中并不会轻易溶解,需要盐酸的帮助。盐酸中的氯离子与金离子结合形成四氯合金(III)阴离子 ([AuCl4]-),这种阴离子能够溶解于水中,从而使金在王水中被溶解。

王水的配制比例通常为1:3(体积比),即一份浓硝酸与三份浓盐酸混合。具体比例可根据需要进行调整,但一般情况下,硝酸的浓度不应低于65%,盐酸的浓度不应低于32%。
王水主要应用于金属提炼、化学实验以及一些特殊的工业领域。例如,在黄金提炼中,王水可以用来溶解黄金,从而将其与其他金属分离。在实验室中,王水可以用来清洗实验器材,去除残留的金属杂质。此外,王水还可以用来蚀刻金属,制作一些特殊的图案和器件。
需要注意的是,王水是一种剧毒的腐蚀性液体,使用时必须采取严格的安全措施。接触王水会造成严重的皮肤、眼睛和呼吸道损伤。因此,在使用王水时,应佩戴防护眼镜、手套和口罩,并确保通风良好。
王水与金的反应
王水能够溶解金,这一特性源于硝酸和盐酸的协同作用。硝酸作为强氧化剂,可以将金氧化成金离子,但金离子在水中无法溶解。盐酸中的氯离子可以与金离子反应,形成四氯合金(III)阴离子,这种阴离子能够溶解于水中,从而使金在王水中被溶解。
反应过程如下:
Au + 3 HNO3 + 4 HCl ⇌ [AuCl4]- + 3NO2 + H3O+ + 2 H2O
在这个反应中,金被氧化成金离子,并与氯离子形成四氯合金(III)阴离子。硝酸被还原成二氧化氮,盐酸则被消耗。反应的最终结果是金被溶解在王水中,形成四氯合金(III)阴离子的溶液。
结论
王水是一种强烈的酸性液体,能够溶解包括金和铂在内的多种贵金属。其腐蚀性源于硝酸和盐酸的协同作用。王水主要应用于金属提炼、化学实验以及一些特殊的工业领域。使用王水时必须采取严格的安全措施,避免接触皮肤、眼睛和呼吸道。
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