硝酸是一種常見的酸,它與稀鹽酸、稀硫酸化學性質(zhì)是否完全相同呢?某化學小組對此很感興趣,向老師提出探究硝酸的化學性質(zhì),老師高興答應并帶領(lǐng)同學們進行了硝酸某些化學性質(zhì)的實驗探究。
【猜想與假設】
(1)將石蕊試液滴入稀硝酸中,預計石蕊試液由紫色變
紅
紅
色。
(2)將Zn片投入稀硝酸中,預計將產(chǎn)生氫氣,其化學式為H2
H2
。
【實驗驗證】同學們按上述設計做了實驗,卻發(fā)現(xiàn)石蕊變色后一會兒即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出氣泡,產(chǎn)生無色氣體A,在試管口氣體A變成紅棕色有刺激性氣味的氣體B。
【提出問題】(1)石蕊試液變色后為何會褪色?(2)上述產(chǎn)生的無色氣體是什么?
【查閱資料】看到如此異常的現(xiàn)象,在老師的指導下,同學們上網(wǎng)查到了下列資料:
(1)硝酸可與Zn、Cu等多種金屬反應生成相應的硝酸鹽,但不生成氫氣。
(2)硝酸具有強氧化性,能使有色物質(zhì)褪色。
(3)氮元素某些氣態(tài)物質(zhì)的某些性質(zhì)如下表:
| N2 | NH3 | NO | NO2 |
顏色 | 無色 | 無色 | 無色 | 紅棕色 |
溶解性 | 難溶于水 | 極易溶于水 | 難溶于水 | 可溶于水或硝酸 |
【交流與討論】
(1)甲同學認為石蕊變色后又褪色的原因是
硝酸具有強氧化性,使石蕊試液褪色
硝酸具有強氧化性,使石蕊試液褪色
。
(2)大家一致主同了紅棕色氣體B是NO
2,但對無色氣體A及變化的原因有不同的看法:
①乙同學認為A是N
2,遭到大家的一致反對,原因是
氮氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,常溫下不能被氧化成二氧化氮
氮氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,常溫下不能被氧化成二氧化氮
。
②丙同學認為A是NH
3,也遭到大家的一致反對,原因是
氨氣極易溶于水,大多數(shù)氣體會溶解在稀硝酸中,且常溫下氨氣不易
被氧化成二氧化氮
氨氣極易溶于水,大多數(shù)氣體會溶解在稀硝酸中,且常溫下氨氣不易
被氧化成二氧化氮
。
(3)經(jīng)討論,最終大家獲得了A是NO的共識。
【延伸與拓展】
丁同學對硝酸能與Cu 反應很感興趣,便取了一小塊銅片投入稀HNO
3中,發(fā)現(xiàn)Cu溶解,也出現(xiàn)上述Zn 稀HNO
3反應的類似現(xiàn)象。請完成Cu與稀HNO
3反應的化學方程式:
3Cu+8HNO
3=3Cu(NO
3)
2+
2NO↑
2NO↑
+
4
4
H
2O。