浓硝酸和稀硝酸与金属反应产物不同,他们的反应方程式各是什么

一、学生在学习金属与硝酸反应时，往往认为硝酸越浓，硝酸中氮元素被还原的程度越大，还原产物中氮元素的价态越低；当清洗容器内壁的金属时，认为用浓硝酸节约试剂。
二、查阅文献资料得知，金属与硝酸反应，随着硝酸浓度由浓变稀，还原产物不同。如：
（1）Mg+4HNO3（浓）= Mg（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）3Mg+8HNO3（稀）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O；
随着硝酸浓度的进一步降低，可能还会发生如下反应：
（3）4Mg+10HNO3（稀）=4Mg（NO3）2+2N2O↑+5H2O；
（4）5Mg+12HNO3（很稀）=5Mg（NO3）2+N2↑+6H2O；
（5）4Mg+10HNO3（极稀）=4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2O。
分析上述同物质的量的金属与不同浓度足量的硝酸反应时，参加反应的金属与作为氧化剂和酸共消耗的硝酸的物质的量的比分别为：
（1）n（Mg）:n（HNO3）=1:4， 还原产物：NO2；
（2）n（Mg）:n（HNO3）=1:2.67，还原产物：NO；
（3）n（Mg）:n（HNO3）=1:2.5，还原产物：N2O；
（4）n（Mg）:n（HNO3）=1:2.4，还原产物：N2；
（5）n（Mg）:n（HNO3）=1:2.25，还原产物：NH3（NH3与HNO3反应生成NH4NO3）。
小结规律：
（1）一般情况下，金属与硝酸反应时，硝酸越稀，硝酸中氮元素被还原的程度越大，还原产物中氮元素的价态越低，反之亦然；
（2）一般情况下，与同物质的量的金属反应时，硝酸越稀，作氧化剂和酸共同消耗硝酸的物质的量越小；反之亦然。
三、问题延伸：金属与硝酸的反应中，生成硝酸盐，体现了硝酸的酸性；生成不同的还原产物，体现了硝酸的氧化性。分析上述不同浓度的足量的硝酸的（1）—（5）反应，当作氧化剂的硝酸的用量相同时，消耗金属的物质的量、作酸的物质的量和作氧化剂的硝酸的用量分别为：
（1）n（Mg）:n（HNO3）酸:n（HNO3）氧化剂=o.5:1:1，还原产物：NO2；
（2）n（Mg）:n（HNO3）酸:n（HNO3）氧化剂=1.5:3:1，还原产物：NO；
（3）n（Mg）:n（HNO3）酸:n（HNO3）氧化剂=2:4:1，还原产物：N2O；
（4）n（Mg）:n（HNO3）酸:n（HNO3）氧化剂=2.5:5:1，还原产物：N2；
（5）n（Mg）:n（HNO3）酸: n（HNO3）氧化剂=4:9:1, 还原产物：NH3（NH4NO3）（作酸的硝酸还有1摩尔与NH3生成NH4NO3）。
[小结规律2](1)金属与硝酸反应时，当作氧化剂的硝酸用量一定时，硝酸越稀，生成硝酸盐所需要的硝酸的用量越大；反之亦然。
(2)当用硝酸清洗容器内壁的金属时，当清洗同量的金属时，用适当浓度的稀硝酸比浓硝酸的用量少，有利于节约试剂和减少污染(同时注意有毒废气的吸收)

Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑