【铜和浓硝酸反应的化学方程式怎么配平】在化学学习中,配平化学方程式是一项基础且重要的技能。其中,“铜和浓硝酸反应”的化学方程式是常见的氧化还原反应之一,其配平过程需要掌握氧化还原的基本原理,并结合元素守恒的方法进行。
该反应中,铜(Cu)被浓硝酸(HNO₃)氧化为硝酸铜(Cu(NO₃)₂),而硝酸则被还原为二氧化氮(NO₂)。整个反应属于典型的氧化还原反应,涉及电子的转移。
一、反应原理简述
- 氧化剂:浓硝酸(HNO₃)
- 还原剂:铜(Cu)
- 产物:
- 铜被氧化为 Cu²⁺
- 硝酸被还原为 NO₂
- 反应类型:氧化还原反应
二、配平步骤总结
1. 写出未配平的化学方程式
$$
\text{Cu} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O}
$$
2. 确定氧化与还原的元素
- 铜从 0 价变为 +2 价 → 被氧化
- 氮从 +5 价变为 +4 价(在 NO₂ 中)→ 被还原
3. 计算电子转移数
- 每个 Cu 原子失去 2 个电子
- 每个 N 原子获得 1 个电子(在 NO₂ 中)
4. 根据电子守恒进行配平
- 为了使电子总数相等,需让 2 个 Cu 原子与 2 个 N 原子对应
- 即:2 Cu → 2 × 2 = 4 e⁻
- 4 N → 4 × 1 = 4 e⁻
5. 调整其他原子的系数
- 根据上述比例,逐步调整 H、O、N 的数量
6. 最终配平结果
三、配平后的化学方程式
反应物 | 生成物 |
Cu | Cu(NO₃)₂ |
HNO₃ | NO₂, H₂O |
配平后的化学方程式为:
$$
\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
$$
四、关键点总结
内容 | 说明 |
反应类型 | 氧化还原反应 |
氧化剂 | 浓硝酸(HNO₃) |
还原剂 | 铜(Cu) |
电子转移 | 每个 Cu 失去 2e⁻,每个 N 得到 1e⁻ |
最终配平方程式 | $\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$ |
通过以上步骤,可以清晰地理解并完成“铜和浓硝酸反应”的化学方程式配平。掌握这一方法有助于提升对氧化还原反应的理解和应用能力。