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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(NO32+NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+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,沒有綠色出現(xiàn)
2-4 1 0 0 3 反應(yīng)較慢,溶液為藍(lán)色,沒有綠色出現(xiàn)
已知:①尿素的化學(xué)式為CO(NH22,其中C的化合價(jià)為+4價(jià)
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(NH22+
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)可以說明反應(yīng)過程中的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(NO32+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:48引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法.實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應(yīng)如下:
    ①NaBr+H2SO4=NaHSO4+HBr;②R-OH+HBr?R-Br+H2O
    可能存在的副反應(yīng)有:加熱反應(yīng)過程中反應(yīng)混合物會(huì)呈現(xiàn)黃色或紅褐色:
     
    (寫出導(dǎo)致這一結(jié)果的雜質(zhì)的化學(xué)式);醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等.有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下;
    乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
    密度/g?cm-3  0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
    沸點(diǎn)/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
    請(qǐng)回答下列問題:
    (1)溴代烴的水溶性
     
    (填“大于”、“等于”或“小于”)相應(yīng)的醇.
    (2)將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在
     
    (填“上層”、“下層”或“不分層”).
    (3)制備操作中,加入的濃硫酸必需進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專淠康氖?!--BA-->
     
    .(填字母)
    a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         b.減少Br2的生成
    c.減少HBr的揮發(fā)               d.水是反應(yīng)的催化劑
    (4)欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列供選試劑中最適合的是
     
    .(填字母)
    a.NaI溶液     b.NaOH溶液     c.NaHSO3溶液     d.KCl溶液             
    (5)在制備溴乙烷時(shí),采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法,有利于溴乙烷的生成;但在制備1-溴丁烷時(shí)卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,其原因是
     

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:8引用:1難度:0.5
  • 2.實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),有同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生二氧化硫,有同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證兩位同學(xué)的判斷是否正確,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)生的氣體為X,且該裝置略去),下列說法錯(cuò)誤的是(  )
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/17 6:0:1組卷:97引用:4難度:0.4
  • 3.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用如圖一裝置制取、收集純凈干燥的氨氣,并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題:
    (1)寫出利用裝置I制取氨氣的化學(xué)方程式
     
    。
    (2)按照氣流方向,儀器連接的順序:a→
     
     
     
     
    →d (用字母編號(hào)表示)。
    (3)實(shí)驗(yàn)中裝置III的作用
     

    (4)裝置IV中儀器的名稱為
     
    ,盛裝的試劑為
     

    (5)利用圖一中的圖1裝置進(jìn)行氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn),引發(fā)噴泉的操作是
     
    ;形成紅色噴泉,證明NH3的水溶液顯
     
    性。
    (6)在甲、乙玻璃容器中分別收集氨氣和氯化氫,按圖二中的圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。打開旋塞K,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:9引用:1難度:0.4
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