某化学小组探究铜和稀硝酸的反应：
资料1铜与浓度低于1.5mol•L^-1HNO₃反应很慢，且放热极少。
（1）实验预测
①铜与稀HNO₃反应的离子方程式为

3Cu+8H⁺+2

NO

-

3

=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

3Cu+8H⁺+2

NO

-

3

=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

。
②小组同学预测铜与稀HNO₃的反应速率应逐渐减慢，其理论依据是

硝酸浓度减小，反应速率减慢

硝酸浓度减小，反应速率减慢

。
（2）实验实施
实验Ⅰ：铜丝与1.35mol•L^-1HNO₃反应。

实验装置	实验操作	实验现象
	在洁净的注射器中装入已活化铜丝2.3g,再用注射器抽取1.35mol•L-1HNO325mL，同时排尽注射器中的空气，关闭注射器止水开关，以保证铜丝与稀HNO3反应体系处于无氧环境中。	反应较慢阶段A：反应前90min几乎没有现象，90min左右才有很少气泡产生（该气体遇空气变成红棕色），溶液为浅蓝色；反应较快阶段B：之后溶液逐渐变为绿色；最后阶段C：在反应结束前15min左右时，体系溶液为深蓝色。

实验Ⅱ：探究Cu与稀HNO₃在无氧环境下反应所得溶液显绿色的原因：

操作及现象实验序号	取不同阶段的溶液进行实验操作	实验现象
		阶段A溶液	阶段B溶液	阶段C溶液
1	滴加0.001mol•L-1酸性KMnO4溶液	褪色，滴6滴后溶液不褪色	褪色，但滴20滴后溶液仍然褪色	褪色，滴10滴后溶液不再褪色
2	滴加3%AgNO3溶液	无明显现象	少量淡黄色沉淀	较多黄色沉淀
3	滴加稀H2SO4溶液	无明显现象	变蓝色	无明显现象

资料2：
i.上述溶液中均不存在-3价的氮；AgNO₂为淡黄色沉淀。
ii.HNO₂是一种弱酸，HNO₂⇌H⁺+

NO

-

2

；Cu²⁺+

x

NO

-

2

⇌Cu（NO₂）^-（x-2）（绿色）
①通过上述实验，证明铜与稀HNO₃反应过程中可能有HNO₂生成，理由是

在B阶段和C阶段，加入AgNO₃溶液，产生AgNO₂黄色沉淀

在B阶段和C阶段，加入AgNO₃溶液，产生AgNO₂黄色沉淀

。
②分析阶段B溶液呈绿色的原因

B阶段产生HNO₂，电离产生

NO

-

2

，发生反应；Cu²⁺+

x

NO

-

2

⇌Cu（NO₂）^-（x-2）（绿色）

B阶段产生HNO₂，电离产生

NO

-

2

，发生反应；Cu²⁺+

x

NO

-

2

⇌Cu（NO₂）^-（x-2）（绿色）

。
③从平衡角度分析实验Ⅱ中，阶段B溶液中滴加稀硫酸溶液由绿色变蓝的原因

c（H⁺）增大，HNO₂⇌H⁺+

NO

-

2

平衡逆向移动，使c（

NO

-

2

）减小，Cu²⁺+

x

NO

-

2

⇌Cu（NO₂）^-（x-2），平衡逆向移动

c（H⁺）增大，HNO₂⇌H⁺+

NO

-

2

平衡逆向移动，使c（

NO

-

2

）减小，Cu²⁺+

x

NO

-

2

⇌Cu（NO₂）^-（x-2），平衡逆向移动

。
④写出铜和稀HNO₃反应的生成HNO₂的化学方程式

Cu+3HNO₃=Cu（NO₃）₂+HNO₂+H₂O

Cu+3HNO₃=Cu（NO₃）₂+HNO₂+H₂O

。
（3）继续探究：
探究铜和稀HNO₃反应速率变化的原因：小组同学依据实验I的数据，画出铜和稀硝酸反应的速率时间图像为如图：

甲同学提出，铜与稀硝酸反应，反应开始较慢（阶段A），后较快（阶段B），可能是因为反应生成的产物HNO₂有催化作用，并通过实验证明了自己的猜想：甲同学设计的实验方案为

在另一只洁净的注射器中装入相同质量铜丝，再注入相同多的同浓度的稀硝酸，滴加几滴HNO₂溶液，其余的操作与上述实验相同，观察现象

在另一只洁净的注射器中装入相同质量铜丝，再注入相同多的同浓度的稀硝酸，滴加几滴HNO₂溶液，其余的操作与上述实验相同，观察现象

。
（4）反思总结：
通过上述实验探究过程，铜和1.35mol•L^-1HNO₃的反应实际过程可能为

铜和稀HNO₃反应先生成少量HNO₂，HNO₂作催化剂，反应速率加快，生成NO越多

铜和稀HNO₃反应先生成少量HNO₂，HNO₂作催化剂，反应速率加快，生成NO越多

。