一、Cu 与浓 HNO₃、稀 HNO₃反应后颜色为什么不同?

不同浓度的硝酸与铜发生如下反应：Cu＋4HNO₃(浓)==Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O；3Cu＋8HNO₃(稀)==3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O。理论上二者反应后留在溶液中的产物相同，均为 Cu(NO₃)₂ 溶液，但实验表 明，两溶液中的颜色明显不同，浓 HNO₃ 反应后的溶液呈绿色，稀 HNO₃ 反应后 的溶液呈蓝色(如图所示)。为什么会有这样的差异呢？

左图为浓 HNO₃和铜、右图为稀 HNO₃和铜

经对比分析，猜想现象不同的原因可能是：

①铜离子浓度不同；

②NO₂ 的影 响。

为验证上述推测的合理性，采用如下实验方案进行探究：

⑴ 加热浓 HNO₃ 与 Cu 反应后的溶液，使 NO₂ 逸出，观察颜色变化。现象：溶液颜色绿色变浅，逐渐变为蓝色。

⑵ 向稀 HNO₃ 与 Cu 反应后的溶液中通入 NO₂，观察颜色变化。现象：溶液颜色逐渐由蓝色变为绿色。

⑶ 配制饱和的 Cu(NO₃)₂ 溶液(如图 1－58 所示)，然后加水稀释，观察颜色变化。

现象：饱和 Cu(NO₃)₂溶液为深蓝色，稀释后的 Cu(NO₃)₂ 溶液为浅蓝色。

综上可知，不同浓度的 HNO₃ 与 Cu 反应后颜色不同并不是铜离子浓度差异造成的，而是与 NO₂ 的溶解有关。稀 HNO₃ 与 Cu 反应得到的溶液是蓝色的，这 是 [Cu(H₂O)₆ ]^2＋配离子的颜色；而当浓 HNO₃ 与 Cu 反应时，由于生成了大量 NO₂， 溶解在溶液中呈黄色，根据光学原理可知，黄色和蓝色的混合色呈绿色，所以此 时溶液是绿色的。

二、浓硝酸分解条件是什么？

2019人教版、鲁科版、苏教版的中学教材中均有“硝酸或浓硝酸见光或受热 会分解产生 NO₂”的叙述。但研究者发现，硝酸对热比较稳定，特别是在常温下很稳定。这是因为，硝酸的分解温度为 256℃，沸点只有 121.8℃。因此，“硝酸 或浓硝酸受热分解产生 NO₂”的结论是不成立的。事实上，硝酸只有受热变为硝 酸蒸气后才会见光分解，产生红棕色的 NO₂。

证实上述结论可采用如图 1－56 的 实验方法。在甲、乙两个试剂瓶中分别装有半满、全满的浓硝酸。然后将其放在 日光下暴晒，结果发现：甲试剂瓶中几分钟左右就可以看到试剂瓶上方有红棕色 气体产生，且红棕色越来越明显，近 1 小时后试剂瓶中的液体的颜色已与溴水相近；而装满浓硝酸的乙试剂瓶中一直观察不到明显的现象。这充分说明了“硝酸 25 受热分解”的说法是不严谨的，正确的说法应是“硝酸受热变为硝酸蒸气后见光易 分解”。

三、NO₃^－在酸性条件下一定能氧化 Fe^2＋吗？

首先，我们来比较一下 2010 年和 2011 年的两道江苏高考试题及解析：

(2010 年江苏卷)6. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是：

A．pH=1 的溶液中：Fe^2＋、NO₃^－、SO₄^2－、Na^＋

解析：因 pH=1 的溶液有大量 H^＋，而 H^＋、Fe^2＋、NO₃^－会发生氧化还原反应， 则不能大量共存，故 A错误。

(2011 年江苏卷)4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存 的是：

A．1.0mol·L^﹣1 的 KNO₃ 溶液：H^＋、Fe^2＋、Cl﹣、SO₄^2－

解析：在酸性条件下，NO₃^－具有强氧化性，Fe^2＋具有还原性，二者因发生氧化还原反应而不能大量共存，故A 错误。

实际上，这两道题的解析都是存在问题的，即：NO₃^－在酸性条件下一定能氧 化 Fe^2＋吗？我们可将表 1－10 中的试剂等体积混合进行实验验证：

实验现象表明，常温下较稀的硝酸(＜2 mol·L^﹣1)是不能氧化 Fe^2＋的。因此，常温下，Fe^2＋、NO₃^－、H^＋一定能大量共存的说法是不正确的，但有可能大量共 存的说法是正确的。所以，2010 年江苏卷 6 题为一错题，即：常温下，pH=1 的 溶液中，Fe^2＋、NO₃^－、SO₄^2－、Na^＋是可以大量共存的。