铜与浓硝酸稀硝酸的反应

铜与浓硝酸反应后的溶液颜色探究东海县第二中学王怀海【实验教学目标】1.通过实验掌握浓硝酸的不稳定性与硝酸的强氧化性2.通过对铜与浓、稀硝酸反应后生成硝酸铜溶液颜色的不同的探究，培养学生分析解决问题的能力和初步的科学探究能力。

【实验用品】试管、酒精灯、胶头滴管、U型管、分液漏斗、试管夹、导管、水槽、集气瓶、橡皮塞；浓硝酸、0.5mol/L硝酸铜溶液、水、硝酸铜晶体、铜片、火柴。

【知识准备】Cu2+在水溶液中一般呈现颜色，NO气体是色，NO2气体是色。

1.硝酸的不稳定性（1）实验室长期放置的浓硝酸呈黄色是因为什么？试用化学方程式解释之。

（2）如何使呈黄色的浓硝酸恢复为无色？说说你的方法及理由。

2.硝酸的强氧化性（1）铜与浓硝酸：Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O现象：常温下反应剧烈，铜片溶解；有色的气体产生；溶液变；加水稀释溶液变为色。

（2）铜与稀硝酸：3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O现象：常温下反应缓慢，铜片溶解；有色的气体产生；气体接触空气时立即变成色；溶液变。

3.铜与浓稀硝酸反应生成硝酸铜颜色不同的探究铜与浓稀硝酸反应都有共同的产物硝酸铜，理论上得到的溶液都为蓝色，但实际实验中，铜与稀硝酸反应得到的溶液是蓝色的而与浓硝酸反应后得到的溶液是绿色的。

加水稀释后溶液变为蓝色。

引起这种变化的原因是什么？师生共同探讨，猜想：猜想1：铜与浓硝酸中生成的Cu2+浓度比稀硝酸大，加水稀释Cu2+浓度减小，溶液变为蓝色。

猜想2：铜与浓硝酸生成的NO2是红棕色的，溶解于硝酸铜溶液中与其蓝色相互影响而显绿色。

教师引导，师生共同设计实验方案针对猜想1设计实验方案1：配制少量0.5mol/L的硝酸铜稀溶液，观察溶液颜色，加入硝酸铜晶体直至饱和，观察溶解过程中溶液的颜色变化。

针对猜想2（方案3与4的设计对学生有一定的难度，因此设计了硝酸不稳定性实验，以此启发学生的思路）设计实验方案2：配制少量0.5mol/L硝酸铜稀溶液，观察溶液颜色，向其中通入NO2气体，观察颜色变化。

实验三铜与硝酸的反应实验目的：探究铜与浓、稀硝酸的反应实验原理：实验用品：铜片、浓硝酸、稀硝酸、水、氢氧化钠溶液；试管、水槽、小烧杯（2）、大烧杯（3）、培养皿（2）、大试管、单孔塞、双孔塞，导气管，铁架台，夹子。

实验步骤：1、将两个小烧杯放于两个培养皿上，培养皿中加入少量水。

2、分别取两片铜于两个小烧杯中，分别向其中加入2ml浓硝酸、稀硝酸。

3、迅速倒扣两个大烧杯，使形成液封。

观察现象。

4、取2ml浓硝酸于小试管中，将试管固定在铁架台上，塞上双孔塞，导气管出口连接氢氧化钠溶液的烧杯如图所示：5、另取几片铜于烧瓶中，加入5ml浓硝酸，塞好单孔塞。

6、将生成的气体通入铁架台上的小试管中，将尾气通入氢氧化钠溶液。

观察现象。

12．（2009年北京理综27）（14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已NO，而稀硝酸不能氧化NO。

由此得出的结论是略去）。

实验表明浓硝酸能将NO氧化成2浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3mo/L 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO 反应，能与2NO 反应232222NO NaOH NaNO NaNO H O =++（1） 实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中乘放的药品依次．．是 （2） 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后（3） 装置①中发生反应的化学方程式是（4） 装置②的作用是 ，发生反应的化学方程式是（5） 该小组得出的结论一局的试验现象是（6） 试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。

甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。

同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。

这些方案中可行的是（选填序号字母）a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化b. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体，观察颜色变化。

铜与硝酸反应实验改进临城中学电教实验处张会军一、原实验过程及存在不足浓稀硝酸与铜的实验通常在试管中进行,由于试管里空气的存在,反应生成的无色一氧化氮气体被氧化成红棕色二氧化氮气体,影响了对实验现象的观察；同时,产生的气体排放到空气中,会严重污染环境。

二、实验改进（一）实验用品：浓硝酸1:2稀硝酸铜片蒸馏水稀NaOH注射器胶塞烧杯（二）实验装置：（三）实验原理：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（四）铜与稀硝酸反应实验步骤1、取一体积较大的注射器（如上图）,并连接胶塞密封针头口。

打开胶塞,拔出活栓,放入5～6片铜片,并使其平放在注射器的底部，然后推进活栓。

2、将注射器口浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入一定量蒸馏水，倒置注射器，排出内部气泡，并将蒸馏水尽量排净。

3、将注射器口浸入稀硝酸中,抽拉活栓,吸入20mL稀硝酸,塞上胶塞。

注射器内的稀硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。

当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。

塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。

4、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量空气, 塞上胶塞，观察注射器内气体的颜色变化。

5、将注射器内气体推入氢氧化钠溶液中进行吸收。

（五）浓硝酸与铜反应实验步骤1、取一体积较大的注射器,并连接胶塞密封针头口。

打开胶塞,拔出活栓,放入少量2～3片铜片,并使其平放在注射器的底部，然后推进活栓。

2、将导管口浸入浓硝酸中,抽拉活栓,吸入5mL浓硝酸,塞上胶塞。

注射器内的浓硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。

当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。

塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。

3、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量蒸馏水,塞上胶塞，将注射器上下倒转几次, 观察注射器内气体的颜色和体积变化。

铜与硝酸的反应实验铜与硝酸的反应实验是化学实验中常见的一种实验，通过观察反应过程和产物的变化，可以深入理解金属与酸发生反应的原理。

本文将详细介绍铜与硝酸反应的实验方法、实验步骤、观察结果和实验原理。

一、实验方法1. 实验器材：铜片、试管、试管夹、滴管、橡胶塞等。

2. 实验药品：浓硝酸、稀硝酸等。

二、实验步骤1. 准备工作：a) 将铜片切割成适当大小的片状并清洗干净。

b) 准备好试管，装入一定量的硝酸。

2. 实验操作：a) 用试管夹夹住铜片，将其悬挂置于试管中，确保铜片完全浸泡在硝酸中。

b) 注意避免与硝酸接触皮肤和眼睛，做好实验室安全防护。

3. 反应观察：a) 观察反应过程中是否有气体的生成、溶液的颜色变化等现象。

b) 反应结束后，观察产物的性质和形态。

三、观察结果1. 反应过程中，铜片表面逐渐出现气泡，溶液呈现淡绿色至蓝色。

2. 反应结束后，可以观察到一种蓝色的产物，它是铜与硝酸反应生成的一种化合物。

四、实验原理铜与硝酸发生反应的化学方程式为：Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O根据上述化学方程式，可知铜与硝酸发生反应后，生成了硝酸铜和一氧化氮气体。

硝酸铜是一种蓝色的化合物，形态多样，可以是固体或溶液。

该反应属于一种氧化还原反应，铜是一种较活泼的金属，可以被硝酸氧化。

在反应过程中，铜原子失去了电子，被氧化成Cu2+离子，而硝酸中的HNO3分子在还原过程中被还原成为NO2和H2O。

五、安全注意事项1. 实验过程中要佩戴实验手套、护目镜等个人防护装备，避免硝酸溅到皮肤或眼睛。

2. 硝酸是一种强酸，具有腐蚀性，注意操作时不要接触皮肤或吸入其蒸汽。

3. 实验后，将废液妥善处理，不要直接倒入下水道。

六、实验应用铜与硝酸的反应实验可以用于教学和科研中，通过实际观察和实验操作，帮助学生深入理解化学反应的机理和变化过程。

此外，该反应所产生的硝酸铜也可用于其他实验或制备其他化合物。

高考常见化学方程式化学方程式是所有化学考试的重要组成部分。

下面是店铺为您带来的高考常见化学方程式，希望对大家有所帮助。

高考常见化学方程式(一)1. 铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O2. 铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3. 碳与浓硝酸反应:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O4. 氯化铵受热分解:NH4Cl NH3↑+HCl↑5. 铁与硫蒸气反应:Fe+S△==FeS6. 铜与硫蒸气反应:2Cu+S△==Cu2S7. 硫与浓硫酸反应:S+2H2SO4(浓)△==3SO2↑+2H2O8. 二氧化硫与硫化氢反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O9. 铜与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O10. 二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2 2SO311. 二氧化硫与氯水的反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl12. 二氧化硫与氢氧化钠反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O13. 硫化氢在充足的氧气中燃烧:2H2S+3O2点燃===2SO2+2H2O14. 硫化氢在不充足的氧气中燃烧:2H2S+O2点燃===2S+2H2O15. 在空气中点燃镁条:2Mg+O2点燃===2MgO16. 在氮气中点燃镁条:3Mg+N2点燃===Mg3N217. 在二氧化碳中点燃镁条:2Mg+CO2点燃===2MgO+C18. 在氯气中点燃镁条:Mg+Cl2点燃===MgCl219. 海水中提取镁涉及反应:① 贝壳煅烧制取熟石灰:CaCO3高温===CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2② 产生氢氧化镁沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓③ 氢氧化镁转化为氯化镁:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O④ 电解熔融氯化镁:MgCl2通电===Mg+Cl2↑20.制造玻璃主要反应:SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑ SiO2+Na2CO3高温===Na2SiO3+CO2↑高考常见化学方程式(二)1.亚硫酸与氧气的反应2H2SO3+O2==== 2H2SO42.亚硫酸钠与氧气的反应2Na2SO3+O2==== 2Na2SO43.浓硫酸与铜的反应2H2SO4(浓)+Cu==== CuSO4+SO2↑+2H2O4.浓硫酸与碳的反应2H2SO4(浓)+C==== CO2↑+2SO2↑+2H2O寿5.工业制备硫酸(初步) 4FeS2+11O2==== 8SO2+2Fe2O36.实验室制备硫酸(初步) Na2SO3+H2SO4(浓)==== Na2SO4+SO2↑+H2O7.硫化氢(少量)与氢氧化钠的反应H2S+2NaOH==== Na2S+2H2O硫化氢(过量)与氢氧化钠的反应H2S+NaOH==== NaHS+H2O8.硫化氢(少量)与氨气的反应H2S+2NH3==== (NH4)2S硫化氢(过量)与氨气的反应H2S+NH3==== NH4HS9.硫化氢与氧气(不足)的反应2H2S+O2==== 2S↓+2H2O 2H2S+O2==== 2S+2H2O 硫化氢与氧气(充足)的反应2H2S+3O2==== 2SO2+2H2O10.硫化氢与氯气的反应H2S+Cl2==== 2HCl+S↓11.硫化氢与浓硫酸的反应H2S+H2SO4(浓)==== S↓+SO2↑+2H2O12.硫化氢的制备FeS+H2SO4==== FeSO4+H2S↑13.电解饱和食盐水(氯碱工业) 2NaCl+2H2O==== 2NaOH+H2↑+Cl2↑14.电解熔融状态氯化钠(制单质钠) 2NaCl==== 2Na+Cl2↑15.海水制镁(1) CaCO3==== CaO+CO2(2) CaO+H2O==== Ca(OH)2(3) Mg2++2OH2-==== Mg(OH)2↓(4) Mg(OH)2+2HCl==== MgCl2+2H2O(5) MgCl2==== Mg+Cl2↑16.镁在空气中燃烧(与氧气的反应) 2Mg+O2==== 2MgO(与氮气的反应) 3Mg+N2==== Mg3N2(与二氧化碳的反应) 2Mg+CO2==== 2MgO+C17.镁与氯气的反应Mg+Cl2==== MgCl218.镁与水的反应Mg+2H2O==== Mg(OH)2+H2↑19.镁与盐酸的反应Mg+2HCl==== MgCl2+H2↑20.镁与氢离子的反应Mg+2H+==== Mg2++H2↑高考常见化学方程式(三)1 偏铝酸钠溶液与少量的盐酸反应: NaAlO2+HCl(少量)+H2O= NaCl + Al(OH)32 偏铝酸钠溶液与足量的盐酸反应: NaAlO2+4HCl(过量)=NaCl+AlCl3+2H2O3 硫酸铝与氨水：Al2(SO4)3+6NH3.H2O=2Al(OH)3沉淀+3(NH4)2SO44 氯化铝与氢氧化钠：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3沉淀+3NaCl5 氯化铝与氨水：AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl(反应到此为止不再继续)6 氯化铝与氢氧化钠：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O7 氢氧化钡溶液与稀H2SO4 反应：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2OBa(OH)2 + H2SO4 == BaSO4 + 2H2O8 硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2OH2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2H2O9 硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至硫酸根沉淀完全：H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2ONaHSO4+ B a(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O10 碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液混合HCO3-+OHˉ=CO32-+H2ONaHCO3+ NaOH=Na2CO3+H2O11 氢氧化钠溶液中加入过量碳酸氢钙溶液：Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2ONaOH+CaHCO3=CaCO3↓+ Na2CO3+H2O12 氢氧化钠溶液中加入少量碳酸氢钙溶液：Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+H2O+ CO32-NaOH+CaHCO3=CaCO3↓+Na2CO3+H2O13 向AlCl3溶液中加入少量的NaOH溶液：Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl14 向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液：Al3+ +4OH- =AlO2-+2H2OAlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaClNaAlO4+3NaCl15 氯化铁溶液中加过量氨水：Fe 3++3NH3•H2O= Fe (OH)3↓+3NH4+FeCl3+3NH3•H2O= Fe (OH)3↓+3NH4Cl16 氯化铝溶液中加入过量的氨水A13++3NH3•H2O= Al(OH)3↓+3NH4+A1Cl3+3NH3•H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl17 氯化铝溶液中加入少量的氨水(同上) A13++3NH3•H2O= Al(OH)3↓+3NH4+A1Cl3+3NH3•H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl18 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2+十OH-+HCO3-= CaCO3↓+H2OCa(OH)2+NaHCO3-= CaCO3↓+NaOH+H2O19 澄清石灰水与过量小苏打溶液混合：Ca2++2OH-+2HCO3-= CaCO3↓+2H2O+ CO32-Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3↓+NaOH+H2O NaOH+NaHCO3= Na2CO3↓+ H2OCa(OH)2+2NaHCO3= CaCO3↓+2H2O+ NA2CO320 铝片溶于苛性钠溶液：2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑2Al+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。

浓硝酸和稀硝酸都可以与铜反应，反应过程如下：
在稀硝酸中，铜与稀硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜、一氧化氮和水。

铜被氧化为+2价的铜离子，而硝酸中的+5价的氮被还原为+2价。

因此，反应产物中的硝酸根离子是反应物中的硝酸分子中的氮元素。

在浓硝酸中，铜与浓硝酸的反应方式与稀硝酸有所不同。

除了氧化还原反应，浓硝酸还具有强氧化性，能够使铜钝化，因此反应产物中含有二氧化氮。

铜被氧化为+2价的铜离子，而硝酸中的+5价的氮部分被还原为二氧化氮。

具体来说，在稀硝酸中，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应方程式为：
Cu + 4HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
而在浓硝酸中，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
此外，无论是稀硝酸还是浓硝酸，与铜的反应都体现了酸的性质。

在酸性条件下，稀硝酸和浓硝酸都具有强氧化性，能够将金属铜氧化为+2价的铜离子。

同时，稀硝酸和浓硝酸还具有酸性，能够提供氢离子，从而有利于铜与硝酸的反应。

总之，无论是稀硝酸还是浓硝酸，都可以与铜反应，生成硝酸盐、二氧化氮和水。

这个反应过程体现了酸的性质和氧化还原反应的基本原理。

铜与稀硝酸的反应铜与稀硝酸的反应是高中化学必修中一较为重要的实验，在实验中，理论上生成的时无色NO气体。

但生成的NO在试管中或试管口遇空气马上反应变为红棕色，所以在实际操作中，生成的NO气体在试管内液面上就可能变色，看不见无色的NO气体，在教师解释后学生才能明白。

因此须对这一实验进行必要的改进。

一、问题的提出铜与稀硝酸的反应是高中化学必修中较为重要的一个演示实验。

教材中演示实验为：在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量的浓硝酸和稀硝酸，立即用带导管的胶塞塞住试管口，并将导管通入另一盛有NaOH溶液的试管，观察发生的现象。

反应片刻后，将加稀硝酸的试管上的胶塞取下，使空气进入试管，再观察发生的现象。

此演示实验装置存在的一些弊端：1、演示实验没有考虑到装置内的空气，反应后试管内生成的NO气体会被氧化成NO2，产生红棕色气体。

这样导致两支试管中的现象差别性不大使实验的对比性不强，实验效果不够理想。

遇到这种情况，教师就要引导学生再作讨论分析（为什稀硝酸中也会产生少量的红棕色气体？），才能消除学生疑惑，得出正确的结论。

2、使用教材中的装置进行实验演示，反应一旦开始，就只好任其将反应进行下去，直到反应物铜或稀硝酸消耗完为止。

常常教学过程结束了，化学反应还可能在进行，导致浪费了药品，同时产生大量的气体污染教室空气。

因此，我们必须对实验装置的改进，而改进实验装置的设计要注意以下几点：1、反应前要将实验装置中的空气排尽，避免NO被氧化。

2、反应要能停止，避免实验药品的浪费和污染教室空气。

二、实验改进1、实验用品：无色透明的塑料胶水瓶（我们选用了一个300ml的矿泉水瓶）、3cm长的螺旋状铜丝、烧杯（100ml）、稀硝酸（1:1）。

2、实验装置(1)实验步骤及现象1、在橡皮塞上固定一根长约3cm的螺旋状铜丝。

2、向塑料胶水瓶中加入稀硝酸，体积在塑料胶水瓶总体积三分之一左右。

3、将导管的另一端插入放在试管架上的试管中，打开弹簧夹，用手迅速挤压胶水瓶下部，将瓶内及左侧导管内的空气排出，然后迅速用弹簧夹夹紧乳胶管。

《硝酸与铜的反应》说课稿高青一中董国栋各位评委老师好：我说课的题目是《硝酸与铜的反应》，我将从实验教学目标、实验内容设计、实验方法设计、教学过程设计、教学反思与自我评价五个角度进行说课。

一、实验教学目标知识与技能：能够解释和分析浓、稀硝酸和铜反应的实验现象，能正确写出浓、稀硝酸和铜反应的化学方程式过程与方法：通过观察浓、稀硝酸和铜反应的实验现象并解释实验现象，讨论得出反应的产物情感态度价值观：养成学生观察并总结实验的能力二、实验内容设计铜与浓、稀硝酸的反应实验目的：认识铜与浓、稀硝酸的反应实验原理：硝酸中氮元素为+5价因而具有强氧化性能与不活泼金属铜反应Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O实验用品及仪器：注射器、铜片、铜丝、浓硝酸、稀硝酸、U型管、分液漏斗、玻璃导管、烧杯、铁架台实验一：铜与浓硝酸反应实验步骤：1、拉出注射器拉杆，向注射器中加入一片铜。

2、向小试管中加入1—2ml浓硝酸，将带止水夹的塑料导管插入小试管中液面以下。

3、打开止水夹，慢慢拉动拉杆，吸入1ml浓硝酸。

4、观察并记录实验现象。

实验二：铜与稀硝酸反应实验步骤：1. 向U型管中注入稀硝酸，插入铜丝。

拧紧橡胶塞，涂抹凡士林防止漏气。

2. 带反应一段时间后，打开分液漏斗玻璃塞，打开分液漏斗活塞。

实验结论：浓硝酸具有强氧化性能与铜反应生成NO2。

稀硝酸具有强的氧化性能与铜反应，生成硝酸铜和一氧化氮。

三、实验方法设计在第二章已经学过氧化还原反应，根据硝酸中氮元素的化合价为+5价（最高价），推断硝酸应具有较强的氧化性，此外在本章的第三节已经学过二氧化氮、一氧化氮的性质，加之学生熟知的铜离子的蓝色，因此现象明显是此实验的关键，使用注射器、U型管和分液漏斗使观察溶液颜色和NO 遇到空气变红棕色更加明显。

四、五、教学过程设计硝酸与铜的反应【前置作业】通过标注不同含氮物质中氮元素化合价，复习氧化还原反应的价态规律，使学生思考硝酸具有的性质。

铜和浓硝酸的化学方程式
铜和浓硝酸发生化学反应时，会产生硝酸铜和一氧化氮气体。

化学方程式如下所示：
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
这个化学方程式描述了铜与浓硝酸之间的反应。

在这个反应中，铜原子与硝酸分子发生氧化还原反应，铜被氧化为Cu2+离子，而硝
酸则被还原为一氧化氮气体。

这个反应是一种常见的金属与酸发生
反应的例子，产生了硝酸盐和气体的产物。

这个化学方程式是根据
反应的化学性质和物质守恒定律得出的，能够全面准确地描述铜和
浓硝酸之间的化学变化。

稀硝酸跟铜的离子方程式稀硝酸跟铜的离子方程式相关内容一、稀硝酸与铜反应的基础知识稀硝酸（HNO₃）跟铜（Cu）反应会生成硝酸铜（Cu(NO₃)₂）、一氧化氮（NO）和水（H₂O）。

化学方程式为：3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂+ 2NO↑+ 4H₂O。

那么离子方程式就是：3Cu + 8H⁺+ 2NO₃⁻ = 3Cu²⁺+ 2NO↑+ 4H₂O。

这是因为硝酸是强酸，在稀溶液中完全电离，铜是固体写成化学式，硝酸铜是可溶性盐写成离子形式，一氧化氮是气体写成化学式，水是弱电解质写成化学式。

二、相关问题1. 稀硝酸和铜反应为什么会生成一氧化氮而不是二氧化氮呢？这是因为稀硝酸的氧化性相对较弱，在这个反应中只能将氮元素从 +5价还原到 +2价，生成一氧化氮。

如果是浓硝酸，其氧化性更强，会把氮元素还原到 +4价，生成二氧化氮。

2. 如何通过实验来验证这个离子方程式呢？我们可以在实验室中进行这个反应。

取适量的稀硝酸放入试管中，加入铜片。

会看到铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，同时有无色气体产生。

通过检验这个气体是一氧化氮（比如用排水法收集后与空气接触看是否变色等方法），并且对反应前后溶液中的离子进行分析，就可以在一定程度上验证这个离子方程式。

3. 如果改变稀硝酸的浓度，离子方程式会发生变化吗？如果浓度稍微改变但仍然是稀硝酸的范围，离子方程式基本不变。

但如果浓度逐渐增大接近浓硝酸，反应的产物会发生变化，离子方程式也会不同，如浓硝酸和铜反应的离子方程式为：Cu+4H⁺ + 2NO₃⁻ = Cu²⁺+2NO₂↑ + 2H₂O。

4. 这个反应是氧化还原反应吗？为什么？是的，这是一个氧化还原反应。

在反应中，铜的化合价从0价升高到 +2价，铜被氧化；硝酸中的氮元素化合价从 +5价降低到+2价，硝酸被还原。

5. 稀硝酸和铜反应的反应热是多少呢？这个反应是放热反应。

要准确计算反应热，需要根据反应的焓变来计算。

铜与浓、稀硝酸反应实验的改进
铜与浓、稀硝酸反应是一种常见的化学实验，其反应产物为硝酸铜和
氧气。

然而，这种实验存在一些问题，如产生有毒气体、反应速度过快等。

因此，可以通过以下改进来提高实验的安全性和可靠性：1.使用稀硝酸：
浓硝酸具有强氧化性和腐蚀性，容易产生有毒气体，因此可以使用稀硝酸
代替浓硝酸进行反应。

稀硝酸反应速度较慢，可以更好地控制反应过程。

2.加入催化剂：为了加快反应速度，可以加入少量的铜粉或铜片作为催化剂。

催化剂可以提高反应速率，同时减少反应温度和反应时间。

3.控制反
应条件：反应过程中应控制反应温度和反应时间，避免产生过多的氧气和
有毒气体。

可以在通风良好的实验室中进行实验，同时佩戴防护眼镜和手
套等个人防护装备。

4.处理反应产物：反应产物为硝酸铜和氧气，应及时
处理。

硝酸铜可以通过加入氢氧化钠溶液沉淀出来，氧气可以通过通入氢
气或水来吸收。

通过以上改进，可以使铜与浓、稀硝酸反应实验更加安全
可靠，同时也可以提高实验的教学效果。

铜片与浓硝酸反应化学方程式
Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O。

化学方程式：Cu＋2HNO3＋H2SO4＝CuSO4＋2NO2↑＋2H2O2、离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO3＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。

硫酸铜是较重要的铜盐之一，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。

浓硝酸与铜反应现象：浓硝酸与铜能剧烈反应，放出红棕色的气体，溶液变成绿色。

反应产物：二氧化氮，硝酸铜和水。

1、长时间浸润：少量的硝酸汞溶液在铜表面反应，腐蚀铜并产生汞珠；
2、短时间浸润：铜表面发黑；
3、铜片浸于硝酸汞溶液中：铜表面发黑，时间较长时可看到在铜表面出现银亮的微小汞珠，甚或汞珠落入溶液底部，这时也可发现铜被腐蚀。

操作：
密闭操作，注意通风。

操作尽可能机械化、自动化。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。

远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。

防止蒸
气泄漏到工作场所空气中。

避免与还原剂、碱类、醇类、碱金属接触。

搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。

配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

倒空的容器可能残留有害物。

稀释或制备溶液时，应把酸加入水中，避免沸腾和飞溅。

铜跟浓硝酸反应方程式：Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O。

化学方程式：Cu＋2HNO3＋H2SO4＝CuSO4＋2NO2↑＋2H2O2 离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO3＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。

硫酸铜是较重要的铜盐之一，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。

浓硝酸与铜反应现象：浓硝酸与铜能剧烈反应，放出红棕色的气体，溶液变成绿色。

反应产物：二氧化氮，硝酸铜和水。

1、长时间浸润：少量的硝酸汞溶液在铜表面反应，腐蚀铜并产生汞珠；
2、短时间浸润：铜表面发黑；
3、铜片浸于硝酸汞溶液中：铜表面发黑，时间较长时可看到在铜表面出现银亮的微小汞珠，甚或汞珠落入溶液底部，这时也可发现铜被腐蚀。

操作：
密闭操作，注意通风。

操作尽可能机械化、自动化。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。

远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。

防止蒸气泄漏到工作场所空气中。

避免与还原剂、碱类、醇类、碱金属接触。

搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。

配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

倒空的容器可能残留有害物。

稀释或制备溶液时，应把酸加入水中，避免沸腾和飞溅。

硫化铜和浓硝酸反应方程式
铜和硝酸反应的化学方程式为：当硝酸为浓硝酸时，硝酸被还原成二氧化氮：cu + 4 hno3 = cu(no3)2 + 2 no2↑ + 2 h2o；当硝酸为稀硝酸时，硝酸被还原成一氧化氮：3
cu + 8 hno3 = 3 cu(no3)2 + 2 no↑ + 4 h2o。

当硝酸为浓硝酸时，硝酸被还原成二氧化氮，离子式为：
cu + 4 h+ + 2 no3- = cu2+ + 2 no2↑ + 2 h2o
当硝酸为稀硝酸时，硝酸被还原成一氧化氮，离子式为：
3 cu + 8 h+ +2 no3- = 3 cu2+ + 2 no↑ +
4 h2o
自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成。

人类活动也产生氮氧化物，全世界人为污染源每年排出的氮氧化物大约为万吨，这些氮氧
化物也会形成硝酸。

硝酸性质不稳定，因而无法在自然界长期存在，但硝酸的形成是氮循
环的一环。

氢铵硝酸为无色透明化液体，淡硝酸为淡黄色液体（溶存有二氧化氮），正常情况下
为无色透明化液体，存有窒息而死性刺激气味。

淡硝酸含量为68%左右，易挥发，在空气
中产生白雾（与浓盐酸相同），就是硝酸蒸汽（一般来说就是淡硝酸水解出的二氧化氮）
与水蒸汽融合而构成的硝酸大液滴。

露光能够产生二氧化氮，二氧化氮再次熔化在硝酸中，从而变为棕色。

存有弱酸性。

能够并使羊毛织物和动物非政府变为嫩黄色。

能够与乙醇、
松节油、碳和其他有机物强烈反应。

能够与水混溶。

能够与水构成共流混合物。

为什么铜与稀硝酸和与浓硝酸反应溶液颜色不同？
通常，铜离子Cu2+在水溶液中实际上是以水合离子[Cu(H2O)4]2+的形式存在的，水合铜离子呈蓝色，所以我们常见的铜盐溶液大多呈蓝色。

而在浓硝酸的溶液中，不仅有水合铜离子[Cu(H2O)4]2+，还有NO2溶于水得到的棕黄色溶液（这也是浓硝酸一般显黄色的原因）
根据光学原理我们知道，蓝色和黄色的混合色为绿色，这也就是为什么我们常见的一般浓度的氯化铜溶液呈绿色的原因。

如果我们向氯化铜溶液中加水，则溶液中氯离子浓度变小，水合铜离子相对增多，溶液主要呈现水合铜离子的颜色（蓝色）。

所以我们见到的氯化铜稀溶液一般呈蓝色。

同样道理，在硝酸跟铜的反应中，稀硝酸与铜反应所得的溶液呈蓝色，而浓硝酸与铜反应所得溶液呈绿色。

这是因为，浓硝酸与铜反应时，产生大量的二氧化氮气体，二氧化氮溶解在溶液中呈黄色，二氧化氮的黄色跟水合铜离子的蓝色混合就出现了我们看到的绿色。

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