铜与浓硝酸反应时,硝酸会被还原成二氧化氮。化学方程式为:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O若以离子形式表示,则反应式为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O当硝酸为稀硝酸时,硝酸会被还原成一氧化氮。相应的化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O同样地,使用离子形式表示的反应为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O在浓硝酸环境下,反应生成的二氧化氮是一种红棕色的气体,具有强烈的刺激性气味。而稀硝酸环境下,生成的一氧化氮则是一种无色的气体。值得注意的是,这两种反应均属于氧化还原反应,其中铜经历了氧化过程,而硝酸则经历了还原过程。反应过程中,铜原子失去电子,被氧化成铜离子;硝酸分子中的氮原子得到电子,被还原成氮氧化物。此外,由于硝酸是一种强氧化剂,因此在与铜反应时,它能够将铜氧化到更高的价态。而在稀硝酸环境下,生成的一氧化氮是一种不稳定的气体,容易进一步被氧化成二氧化氮。在实验室中,进行此类反应时需注意安全,因为产生的二氧化氮是一种有毒气体,会对呼吸系统造成伤害。因此,在操作时应佩戴适当的防护装备,确保实验室通风良好。除了实验室研究外,此类反应还在某些工业过程中有所应用,例如在生产硝酸铜时,可以通过控制硝酸的浓度来调节产物的类型。