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某小组同学探究铜和浓硝酸的反应,进行如下实验:
实验1:分别取3mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应,铜粉完全溶解,溶液颜色如表:
编号
铜粉质量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
溶液颜色 绿色 草绿色 蓝绿色偏绿 蓝绿色偏蓝 蓝色
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式:
Cu+4H++2
NO
-
3
=Cu2++2NO2↑+2H2O
Cu+4H++2
NO
-
3
=Cu2++2NO2↑+2H2O

(2)小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜浓度较高,溶液呈绿色;
猜想2:NO2溶解在硝酸铜溶液中,溶液呈绿色。
依据实验1中的现象,判断猜想1是否合理,并说明理由:
否,根据题意,铜粉完全溶解,则随着铜粉质量的增加,溶液中硝酸铜的浓度浓度不断增大,但溶液颜色由绿色逐渐变为蓝色,与假设1不符
否,根据题意,铜粉完全溶解,则随着铜粉质量的增加,溶液中硝酸铜的浓度浓度不断增大,但溶液颜色由绿色逐渐变为蓝色,与假设1不符

(3)取⑤中溶液,
通入NO2,若溶液变为绿色
通入NO2,若溶液变为绿色
(填操作和现象),证实猜想2成立。
(4)小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气,观察现象。
通入气体 氮气 空气
现象 液面上方出现明显的红棕色气体,25min后溶液变为蓝色 液面上方出现明显的红棕色气体,5min后溶液变为蓝色
结合上述实验现象,下列推测合理的是
bd
bd
(填字母序号)。
a.①中溶液通入N2时,N2被缓慢氧化为NO2
b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化
c.空气中的CO2溶于水显酸性,促进了溶液变蓝色
d.加热溶液①后,可能观察到溶液变蓝的现象
(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异,并查阅文献知:
ⅰ.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸 (HNO2)”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
ⅱ.NO2在溶液中存在:
反应1:2NO2+H2O⇌HNO3+HNO2(慢)
反应2:2HNO2⇌NO2+NO+H2O(快)
解释实验2中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因
N2不与NO2、NO、HNO2等物质反应,故通入氮气对平衡移动没有影响,通入空气时,NO与空气中的O2发生反应2NO+O2=2NO2,溶液中NO的浓度降低,使反应2向正反应方向移动,亚硝酸浓度降低的快,故溶液颜色变蓝快
N2不与NO2、NO、HNO2等物质反应,故通入氮气对平衡移动没有影响,通入空气时,NO与空气中的O2发生反应2NO+O2=2NO2,溶液中NO的浓度降低,使反应2向正反应方向移动,亚硝酸浓度降低的快,故溶液颜色变蓝快

(6)小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
实验3:取3份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
加入物质 固体 3滴30%H2O2溶液 3滴水
现象 溶液绿色变深 溶液迅速变为蓝色 溶液颜色几乎不变
实验中加入的固体物质是
NaNO2
NaNO2
(填化学式),加入H2O2后溶液迅速变蓝可能的原因是(用化学方程式表示):H2O2+2NO2═2HNO3
H2O2+HNO2═HNO3+H2O
H2O2+HNO2═HNO3+H2O
3H2O2+2NO═2HNO3+2H2O
3H2O2+2NO═2HNO3+2H2O

【答案】Cu+4H++2
NO
-
3
=Cu2++2NO2↑+2H2O;否,根据题意,铜粉完全溶解,则随着铜粉质量的增加,溶液中硝酸铜的浓度浓度不断增大,但溶液颜色由绿色逐渐变为蓝色,与假设1不符;通入NO2,若溶液变为绿色;bd;N2不与NO2、NO、HNO2等物质反应,故通入氮气对平衡移动没有影响,通入空气时,NO与空气中的O2发生反应2NO+O2=2NO2,溶液中NO的浓度降低,使反应2向正反应方向移动,亚硝酸浓度降低的快,故溶液颜色变蓝快;NaNO2;H2O2+HNO2═HNO3+H2O;3H2O2+2NO═2HNO3+2H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/11 8:0:9组卷:84引用:7难度:0.5
相似题
  • 1.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
    (1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
    (2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是
     

    (3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为
     
    ;发生反应的离子方程式是
     

    (4)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:
     

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:27引用:2难度:0.5
  • 2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
    Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
     
    与盐酸反应最剧烈,
     
    与盐酸反应产生的气体最多。(填元素符号)
    (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:
     

    Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
    (1)仪器A的名称为
     

    (2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为
     
     
    。(填序号)但有同学认为该装置有缺陷,如何改进?
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5
  • 3.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用图装置进行有关实验.请回答下列问题:
    (1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
     

    (2)装置B 的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
     
    (填序号)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④饱和的NaHSO3溶液
    (3)装置C和D 中产生的现象相同,但原因却不同.用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
    (4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
     

    (5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
     
    (填序号)
    ①观察稀H2SO4 溶液呈无色  ②观察CuSO4 粉末呈白色  ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:13引用:2难度:0.7
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