相关化学品 硫酸铜,氯化铜
若非注明,所有数据都依从国际单位制,以及来自标准状况(25 °C, 100 kPa)的条件。
硝酸铜是铜(II)的硝酸盐,化学式为Cu(NO3)2。无水物和水合物都是蓝色晶体,但性质有很大不同。水合硝酸铜常用于在学校中演示原电池反应。
性质
水合硝酸铜与无水硝酸铜性质有很大差异。
无水物
亮蓝色的无水硝酸铜(Cu(NO3)2)是个易挥发的固体,在真空中升华。气态时,Cu(NO3)2单体为平面正方结构,每个Cu原子与四个氧原子相连,冷凝时则发生聚合。[1]
气态时Cu(NO3)2单体的大致结构。[2]
水合物
含2.5个结晶水的Cu(NO3)2(H2O)2.5中,中心铜被水分子和硝酸根包围,为八面体配位。[1]
该水合物在170°C左右分解为氧化铜、二氧化氮和氧气:
2Cu(NO3)2(s) → 2CuO(s) + 4NO2(g) + O2(g)
可通过热分解硝酸铜并将产生的气体导入水中来制取硝酸。该方法与奥斯瓦法最后一步类似。
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
浸过硝酸铜的薄木条在火焰下发出翡翠绿色的光,加入硝酸镁则会产生橙绿色。
合成
含水的Cu(NO3)2加热会水解生成碱式盐,进一步加热分解为氧化铜,因此无法通过加热水合物来制取无水硝酸铜。
无水Cu(NO3)2可由金属铜与N2O4反应制备:[3]
Cu + 2N2O4 → Cu(NO3)2 + 2NO
硝酸铜也可由铜与硝酸银溶液发生置换反应得到。
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
还可用铜高温变成氧化铜再用硝酸制取(成本低,无污染)
2Cu+O2=高温=2CuO
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
有关化学反应
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag