【铜和硝酸反应条件】铜与硝酸的反应是化学中一个典型的氧化还原反应，其反应条件和产物会根据硝酸的浓度不同而发生变化。了解这些反应条件有助于更好地掌握金属与强酸的相互作用规律。
一、反应条件总结
1. 浓硝酸（约68%以上）
- 铜在浓硝酸中反应剧烈，生成二氧化氮气体（NO₂），溶液呈绿色。
- 反应式：
$$
\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2↑ + 2\text{H}_2\text{O}
$$
2. 稀硝酸（约10%-30%）
- 铜与稀硝酸反应较温和，生成一氧化氮气体（NO），溶液呈蓝色。
- 反应式：
$$
3\text{Cu} + 8\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO↑} + 4\text{H}_2\text{O}
$$
3. 极稀硝酸或硝酸浓度低于10%
- 铜与极稀硝酸反应缓慢，主要生成氢气（H₂）和硝酸铵（NH₄NO₃）等物质。
- 反应式：
$$
4\text{Cu} + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{Cu(NO}_3)_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + 3\text{H}_2\text{O}
$$
二、反应条件对比表
| 硝酸浓度 | 反应现象 | 主要产物 | 反应速率 | 是否放热 |
| 浓硝酸 | 剧烈反应，产生红棕色气体 | Cu(NO₃)₂、NO₂ | 快 | 是 |
| 稀硝酸 | 较慢反应，产生无色气体 | Cu(NO₃)₂、NO | 中等 | 是 |
| 极稀硝酸 | 反应缓慢，生成氢气 | Cu(NO₃)₂、NH₄NO₃、H₂ | 慢 | 否 |
三、注意事项
- 实验时需注意通风，避免吸入有毒气体（如NO₂、NO）。
- 硝酸具有强腐蚀性，操作时应佩戴防护装备。
- 不同浓度下的反应产物差异较大，实验前应明确硝酸浓度。
通过合理控制反应条件，可以实现对铜与硝酸反应的不同产物的调控，这对工业生产及化学教学都有重要意义。
