【铁铜浓硝酸电极反应式】在化学实验中，铁和铜在浓硝酸中的反应是一个典型的氧化还原反应。由于浓硝酸具有强氧化性，其与金属的反应产物会因金属种类和浓度不同而有所差异。本文将总结铁、铜与浓硝酸反应的电极反应式，并以表格形式进行对比说明。
一、铁与浓硝酸的反应
铁（Fe）在常温下与浓硝酸接触时会发生钝化现象，表面形成一层致密的氧化膜，阻止进一步反应。但在加热条件下，浓硝酸可以与铁发生剧烈反应，生成硝酸铁、二氧化氮和水。
电极反应式如下：
- 阳极（氧化反应）：
$ \text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + 3e^- $
- 阴极（还原反应）：
$ \text{NO}_3^- + 4H^+ + 3e^- \rightarrow \text{NO}↑ + 2H_2O $
总反应式：
$ \text{Fe} + 6HNO_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3)_3 + 3\text{NO}↑ + 3H_2O $
二、铜与浓硝酸的反应
铜（Cu）在常温下即可与浓硝酸反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水。该反应较为剧烈，且有明显的红棕色气体（NO₂）产生。
电极反应式如下：
- 阳极（氧化反应）：
$ \text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^- $
- 阴极（还原反应）：
$ \text{NO}_3^- + 4H^+ + 3e^- \rightarrow \text{NO}↑ + 2H_2O $
总反应式：
$ \text{Cu} + 4HNO_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2↑ + 2H_2O $
三、对比总结表
| 金属 | 反应条件 | 反应产物 | 阳极反应式 | 阴极反应式 | 总反应式 |
| 铁 | 加热 | Fe(NO₃)₃、NO、H₂O | Fe → Fe³⁺ + 3e⁻ | NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO↑ + 2H₂O | Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO↑ + 3H₂O |
| 铜 | 常温 | Cu(NO₃)₂、NO₂、H₂O | Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ | NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO↑ + 2H₂O | Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O |
四、注意事项
1. 浓硝酸的强氧化性决定了其与金属的反应产物通常为氮氧化物（如NO、NO₂）。
2. 铁在常温下会被浓硝酸钝化，因此需加热才能继续反应。
3. 实验过程中应注意通风，避免吸入有毒气体（如NO₂）。
4. 电极反应式的书写应根据实际反应环境（如温度、浓度）调整。
通过上述分析可以看出，铁和铜在浓硝酸中的反应机制有所不同，但均属于典型的氧化还原反应。理解这些反应不仅有助于掌握电化学原理，也能为相关实验提供理论支持。
