某小組同學探究銅和濃硝酸的反應,進行如下實驗:
實驗1:分別取3mL濃硝酸與不同質量的銅粉充分反應,銅粉完全溶解,溶液顏色如表:
編號 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
銅粉質量/g | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
溶液顏色 | 綠色 | 草綠色 | 藍綠色偏綠 | 藍綠色偏藍 | 藍色 |
Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
NO
-
3
Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
。NO
-
3
(2)小組同學認為溶液呈綠色的可能原因是:
猜想1:硝酸銅濃度較高,溶液呈綠色;
猜想2:NO2溶解在硝酸銅溶液中,溶液呈綠色。
依據實驗1中的現象,判斷猜想1是否合理,并說明理由:
否,根據題意,銅粉完全溶解,則隨著銅粉質量的增加,溶液中硝酸銅的濃度濃度不斷增大,但溶液顏色由綠色逐漸變?yōu)樗{色,與假設1不符
否,根據題意,銅粉完全溶解,則隨著銅粉質量的增加,溶液中硝酸銅的濃度濃度不斷增大,但溶液顏色由綠色逐漸變?yōu)樗{色,與假設1不符
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通入NO2,若溶液變?yōu)榫G色
通入NO2,若溶液變?yōu)榫G色
(填操作和現象),證實猜想2成立。(4)小組同學進行如下實驗也證實了猜想2成立。
實驗2:向①中溶液以相同流速分別通入N2和空氣,觀察現象。
通入氣體 | 氮氣 | 空氣 |
現象 | 液面上方出現明顯的紅棕色氣體,25min后溶液變?yōu)樗{色 | 液面上方出現明顯的紅棕色氣體,5min后溶液變?yōu)樗{色 |
bd
bd
(填字母序號)。a.①中溶液通入N2時,N2被緩慢氧化為NO2
b.①中溶液里某還原性微粒與綠色有關,通入空氣時較快被氧化
c.空氣中的CO2溶于水顯酸性,促進了溶液變藍色
d.加熱溶液①后,可能觀察到溶液變藍的現象
(5)小組同學繼續(xù)探究實驗2中現象的差異,并查閱文獻知:
ⅰ.“可溶性銅鹽中溶解亞硝酸 (HNO2)”可能是實驗①中溶液顯綠色的主要原因
ⅱ.NO2在溶液中存在:
反應1:2NO2+H2O?HNO3+HNO2(慢)
反應2:2HNO2?NO2+NO+H2O(快)
解釋實驗2中“通入氮氣變藍慢,通入空氣變藍快”的原因
N2不與NO2、NO、HNO2等物質反應,故通入氮氣對平衡移動沒有影響,通入空氣時,NO與空氣中的O2發(fā)生反應2NO+O2=2NO2,溶液中NO的濃度降低,使反應2向正反應方向移動,亞硝酸濃度降低的快,故溶液顏色變藍快
N2不與NO2、NO、HNO2等物質反應,故通入氮氣對平衡移動沒有影響,通入空氣時,NO與空氣中的O2發(fā)生反應2NO+O2=2NO2,溶液中NO的濃度降低,使反應2向正反應方向移動,亞硝酸濃度降低的快,故溶液顏色變藍快
。(6)小組同學為確認亞硝酸參與了形成綠色溶液的過程,繼續(xù)進行實驗。
實驗3:取3份等體積的①中綠色溶液,分別加入不同物質,觀察現象。
加入物質 | 固體 | 3滴30%H2O2溶液 | 3滴水 |
現象 | 溶液綠色變深 | 溶液迅速變?yōu)樗{色 | 溶液顏色幾乎不變 |
NaNO2
NaNO2
(填化學式),加入H2O2后溶液迅速變藍可能的原因是(用化學方程式表示):H2O2+2NO2═2HNO3,H2O2+HNO2═HNO3+H2O
H2O2+HNO2═HNO3+H2O
,3H2O2+2NO═2HNO3+2H2O
3H2O2+2NO═2HNO3+2H2O
。【答案】Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O;否,根據題意,銅粉完全溶解,則隨著銅粉質量的增加,溶液中硝酸銅的濃度濃度不斷增大,但溶液顏色由綠色逐漸變?yōu)樗{色,與假設1不符;通入NO2,若溶液變?yōu)榫G色;bd;N2不與NO2、NO、HNO2等物質反應,故通入氮氣對平衡移動沒有影響,通入空氣時,NO與空氣中的O2發(fā)生反應2NO+O2=2NO2,溶液中NO的濃度降低,使反應2向正反應方向移動,亞硝酸濃度降低的快,故溶液顏色變藍快;NaNO2;H2O2+HNO2═HNO3+H2O;3H2O2+2NO═2HNO3+2H2O
NO
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/11 8:0:9組卷:80引用:6難度:0.5
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