銅片與硝酸、硝酸銀混合溶液反應順序？

01-24

自製硝酸銀，是用金屬銀（一般都含有少量銅）和20%濃度過量硝酸?反應得到的，加熱會促進反應進行，反應過後，溶液微顯藍色。此時插入銅片6h，完全置換出其中的銀，取出銅片，過濾，取銀粉。再二次和硝酸?反應，得硝酸銀溶液。那麼我有兩個疑問，懇請各位解答，謝謝：
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?：如果是銅銀合金和過量硝酸反應的話，那麼反應完成，得到的將是硝酸、硝酸銅、硝酸銀混合溶液。此時插入Cu片，那麼Cu會和硝酸、硝酸銀髮生反應，銅到底是先和誰發生反應的呢？還是同時反應？這樣做難道不會增加硝酸銅濃度導致置換銀的效率下降嗎？我想的是能不能一開始用過量銅銀合金和硝酸反應呢？這裡不太明白。

?：同樣的，這裡用銀粉為什麼還要和過量硝酸反應？這樣製取出的硝酸銀溶液不就混有硝酸了嗎？如果用少量硝酸與之反應，是不是就可以避免此類問題了呢？
?：如若以上兩問題均可採用少量硝酸反應，那麼如何控制這個「少量」的量呢？
註：以上所說的硝酸暫不考慮濃稀。

1.不考慮濃稀沒法說啊。實際上銅片放進體系里自己本身只發生了一個反應，就是失去兩個電子變成銅離子；另外一邊得電子的可能是銀離子可能是硝酸根離子，但是不考慮濃稀，或者沒有確切的銀離子的濃度的話這個是沒法說的。

複雜體系的離子反應沒有簡單的誰先反應誰後反應——可能高中有——簡單來說是哪個反應先達到可以進行的條件就先反應，但是這種說法也不嚴謹。對於置換反應要計算電極電位，哪怕理想情況下計算電極電位也要知道離子的活度，就要知道離子濃度，不考慮濃稀的話沒法說。

硝酸為什麼要過量？因為要把你加進去的銅銀合金或者銀粉儘可能的反應完全。在設計合成實驗的時候，如果沒有特殊的情況（比如某種組分過量會導致大量的副產物出現，或者過量了就得不到想要的東西了等等），一般是讓容易獲取的、便宜的試劑過量，這樣才可以儘可能的把相對難以獲取的、昂貴的反應物反應乾淨。你舉的例子裡面，明顯硝酸是便宜而且容易獲取（直接就能買到，AR500ml一瓶68%的硝酸估計也就不到二十元，500g銀是多少錢？）的，所以在過量不會顯著影響反應進行的情況下，當然應該過量。

2.硝酸銀溶液裡面混有硝酸非常正常，而且硝酸銀溶液中的少量硝酸可以抑制銀離子水解。而且我看你的實驗步驟描述本身也不像是多麼精細的製備，更像是銀的回收。

3.實際的反應中，「適量」是非常困難的，尤其是在條件控制不嚴格的製備實驗裡面。在一般的實驗室條件下你不可能在把所有的銀反應完全的情況下得到沒有一點硝酸的硝酸銀溶液。實際工業生產上的反應物配比以及具體的反應條件都是用正交實驗試出來的一個綜合產率、反應速度、成本、後處理的複雜程度等等非常多的因素之後的結果——實際到了工業生產上，也不是盲目追求產品純度，或者盲目追求轉化率的高低。

我們來看一點定量的分析：

$Cu-2e^{-} ightarrow Cu^{2+}$ $E^{0} =+0.340V$