铜（Cu）和浓硝酸（HNO₃）在反应时会生成硝酸铜（Cu(NO₃)₂）、水（H₂O）和二氧化氮（NO₂）。这个反应的化学方程式如下：
Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O + 2NO₂
在这个反应中，铜离子（Cu²⁺）被还原为铜单质（Cu），而硝酸根离子（NO₃⁻）则被氧化成硝酸。由于硝酸的强氧化性，它会与铜发生反应，将铜从其原状态氧化为铜离子。
以下是详细的步骤和解释：
1. 铜离子的氧化：
– 当铜与浓硝酸接触时，铜离子（Cu²⁺）会被氧化，形成铜单质（Cu）。这是一个典型的氧化还原反应，其中铜离子作为还原剂，而铜作为氧化产物。
– 反应式为：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
2. 硝酸根离子的还原：
– 与此浓硝酸中的硝酸根离子（NO₃⁻）也会被还原，变成水分子（H₂O）和二氧化氮（NO₂）。
– 反应式为：4HNO₃ → 4H⁺ + 4NO₂↑ + 2H₂O
3. 水的生成：
– 在上述反应过程中，生成的水（H₂O）是副产品，它由硝酸根离子的还原反应产生。
4. 二氧化氮的产生：
– 硝酸根离子的还原反应还产生了二氧化氮（NO₂），这是另一个副产品。
5. 安全注意事项：
– 在实验室操作浓硝酸时，必须非常小心，因为浓硝酸具有强烈的腐蚀性和毒性。必须使用适当的防护设备，如防酸手套、护目镜和实验服，并且要确保通风良好。
– 浓硝酸应储存在阴凉、干燥的地方，远离火源和热源。
6. 环境影响：
– 铜和硝酸的反应是一个典型的环境问题，因为它会产生有毒的气体和有害的副产品。处理此类化学品时应遵循严格的安全规程，并尽量减少对环境的污染。