【cu与稀硝酸反应的离子方程式】在化学学习中,金属与酸的反应是常见的实验内容之一。其中,铜(Cu)与稀硝酸的反应是一个典型的氧化还原反应,涉及电子的转移和离子的生成。为了更清晰地理解这一反应过程,本文将从反应原理、离子方程式以及相关数据进行总结,并以表格形式展示关键信息。
一、反应原理简述
铜是一种较不活泼的金属,在常温下不易与稀硝酸发生剧烈反应。但稀硝酸具有强氧化性,能够将铜氧化为Cu²⁺,同时自身被还原为NO气体。该反应属于典型的氧化还原反应,其中铜被氧化,硝酸被还原。
二、离子方程式
反应物:
- 铜(Cu)
- 稀硝酸(HNO₃)
产物:
- 硝酸铜(Cu(NO₃)₂)
- 一氧化氮(NO)
- 水(H₂O)
离子方程式如下:
$$
3\text{Cu} + 8\text{H}^+ + 2\text{NO}_3^- \rightarrow 3\text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}↑ + 4\text{H}_2\text{O}
$$
该方程式表明,在反应过程中,3个铜原子失去6个电子被氧化为Cu²⁺,而2个硝酸根离子获得6个电子被还原为2个NO分子。
三、关键信息总结表
项目 | 内容 |
反应类型 | 氧化还原反应 |
反应物 | 铜(Cu)、稀硝酸(HNO₃) |
产物 | 硝酸铜(Cu(NO₃)₂)、一氧化氮(NO)、水(H₂O) |
氧化剂 | HNO₃(硝酸) |
还原剂 | Cu(铜) |
电子转移 | 每个Cu原子失去2个电子,每个NO₃⁻获得3个电子 |
离子方程式 | $3\text{Cu} + 8\text{H}^+ + 2\text{NO}_3^- \rightarrow 3\text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}↑ + 4\text{H}_2\text{O}$ |
反应现象 | 铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,有无色气体产生并迅速变棕色(NO与空气中的O₂反应生成NO₂) |
四、注意事项
1. 浓度影响:浓硝酸与铜反应时,产物主要为NO₂,而稀硝酸则生成NO。
2. 环境条件:反应需在加热条件下进行,否则反应速率较慢。
3. 安全性:NO气体有毒,实验应在通风良好的环境中进行。
通过以上分析可以看出,Cu与稀硝酸的反应不仅体现了金属与酸之间的相互作用,也展示了氧化还原反应的基本规律。掌握此类反应的离子方程式,有助于加深对化学反应本质的理解。