銅片與濃硝酸反應(yīng)后溶液呈現(xiàn)鮮草綠色,小組同學(xué)探究其成因。
(1)銅片溶解的化學(xué)方程式為 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O。
【初步實(shí)驗(yàn)】
甲同學(xué)提出猜想:僅僅是因?yàn)闅怏w溶解后,溶液顏色和氣體顏色疊加形成鮮草綠色,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1-1及1-2予以驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)1-1:取5mL反應(yīng)后混合液于一支試管內(nèi),按一定的氣體流速將N2和CO2混合氣體通入,有大量紅棕色氣體逸出,約25min后溶液轉(zhuǎn)為藍(lán)色。
實(shí)驗(yàn)1-2:取5mL反應(yīng)后混合液于另一支試管內(nèi),按與實(shí)驗(yàn)1-1中相同的氣體流速將空氣通入,有大量紅棕色氣體逸出,約5min后溶液轉(zhuǎn)為藍(lán)色。
(2)乙同學(xué)根據(jù)以上2個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明甲同學(xué)猜想不成立,理由是 相同氣體流速下,溶液變?yōu)樗{(lán)色所用時(shí)間不同相同氣體流速下,溶液變?yōu)樗{(lán)色所用時(shí)間不同。
【深入研究】
分別向四支試管內(nèi)依次加入下列試劑后,同時(shí)插入銅絲并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如表。
編號(hào) | 濃硝酸/mL | 蒸餾水/滴 | 30%H2O2/滴 | 4mol/L尿素溶液/滴 | 現(xiàn)象 |
2-1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 快速反應(yīng),異常劇烈,溶液為鮮草綠色 |
2-2 | 1 | 3 | 0 | 0 | 快速反應(yīng),異常劇烈,溶液為鮮草綠色 |
2-3 | 1 | 0 | 3 | 0 | 反應(yīng)較慢,溶液為藍(lán)色,沒(méi)有綠色出現(xiàn) |
2-4 | 1 | 0 | 0 | 3 | 反應(yīng)較慢,溶液為藍(lán)色,沒(méi)有綠色出現(xiàn) |
②該條件下,濃硝酸與尿素溶液不反應(yīng)
③金屬和濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中有HNO2生成,可大大加快金屬與濃硝酸反應(yīng)的速率。其原理為:
第一步:4NO2+2H2O?2HNO2+2H++2NO3-
第二步:Cu+???
第三步:2NO+4H++4NO3-═6NO2+2H2O
(3)補(bǔ)全上述原理的第二步反應(yīng):
Cu+2H++2HNO2=Cu2++2NO↑+2H2O
Cu+2H++2HNO2=Cu2++2NO↑+2H2O
。(4)因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng):
1
1
CO(NH2)2+2HNO2
2HNO2
═2
2
N2↑+CO2↑
CO2↑
+3H2O
3H2O
,因此實(shí)驗(yàn)2-4中反應(yīng)速率較慢。上述實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中的HNO2對(duì)反應(yīng)速率有一定影響。丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3,能證明反應(yīng)混合液的鮮草綠色也與HNO2也有關(guān)。
(5)實(shí)驗(yàn)3:向一支試管內(nèi)加入5滴稀H2SO4,加入NaNO2溶液振蕩后再滴加CuSO4溶液,現(xiàn)象是
溶液變?yōu)轷r草綠色
溶液變?yōu)轷r草綠色
。(6)實(shí)驗(yàn)2-3和實(shí)驗(yàn)2-4分別證明了HNO2具有
還原
還原
性、氧化
氧化
性,這與其核心元素化合價(jià)密切相關(guān)。(7)解釋實(shí)驗(yàn)1-1和1-2的現(xiàn)象差異
因?yàn)?-2中,空氣中的氧氣將產(chǎn)生的HNO2氧化,因此鮮草綠色較快消失
因?yàn)?-2中,空氣中的氧氣將產(chǎn)生的HNO2氧化,因此鮮草綠色較快消失
。【答案】Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O;相同氣體流速下,溶液變?yōu)樗{(lán)色所用時(shí)間不同;Cu+2H++2HNO2=Cu2++2NO↑+2H2O;1;2HNO2;2;CO2↑;3H2O;溶液變?yōu)轷r草綠色;還原;氧化;因?yàn)?-2中,空氣中的氧氣將產(chǎn)生的HNO2氧化,因此鮮草綠色較快消失
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:1難度:0.5
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1.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
(1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)A~D裝置的氣密性,其操作是首先
(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開(kāi)彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F、G中,能說(shuō)明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
(4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:2難度:0.5 -
2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為:
Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為
(2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5 -
3.某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛放的液體是
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④飽和的NaHSO3溶液
(3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
(4)裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
(5)實(shí)驗(yàn)完畢,待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無(wú)關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎](méi)有意義的是
①觀察稀H2SO4 溶液呈無(wú)色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍(lán)色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍(lán)色沉淀,過(guò)濾,濾液呈無(wú)色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過(guò)濾,濾液仍顯藍(lán)色發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:13引用:2難度:0.7
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