【铜既能与稀硝酸反应】铜是一种常见的金属,在化学反应中表现出一定的活性。虽然铜在常温下不与稀盐酸或稀硫酸反应,但它却能与稀硝酸发生反应。这一现象在化学实验和工业应用中具有重要意义。
通过实验观察和理论分析可以得出:铜与稀硝酸的反应是一个典型的氧化还原反应,其中硝酸作为强氧化剂,将铜氧化为铜离子,同时自身被还原为氮的氧化物或其他产物。
一、反应原理总结
铜(Cu)与稀硝酸(HNO₃)的反应属于氧化还原反应,其本质是铜被硝酸中的硝酸根(NO₃⁻)氧化,而硝酸本身则被还原为氮的氧化物。根据硝酸浓度的不同,生成的产物也有所不同:
- 稀硝酸:主要生成一氧化氮(NO)
- 浓硝酸:主要生成二氧化氮(NO₂)
因此,铜与稀硝酸反应时,通常会生成硝酸铜(Cu(NO₃)₂)、一氧化氮(NO)和水(H₂O)。
二、反应方程式
铜与稀硝酸反应的化学方程式如下:
$$
3\text{Cu} + 8\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}↑ + 4\text{H}_2\text{O}
$$
三、反应特点对比表
项目 | 铜与稀硝酸反应 |
反应类型 | 氧化还原反应 |
反应条件 | 常温,稀硝酸溶液 |
主要产物 | 硝酸铜(Cu(NO₃)₂)、一氧化氮(NO)、水(H₂O) |
铜的价态变化 | 从0价变为+2价(被氧化) |
硝酸的作用 | 作为强氧化剂,被还原为NO |
反应现象 | 铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,有无色气体产生(NO) |
实验注意事项 | 反应过程中会产生有毒气体,应在通风橱中进行 |
四、结论
铜能够与稀硝酸反应,这是由于硝酸具有较强的氧化性,能够将铜氧化为铜离子,同时自身被还原为一氧化氮。该反应在实验室中常用于制备硝酸铜或研究金属与酸的反应特性。理解这一反应有助于加深对金属活动性和氧化还原反应机制的认识。
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