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化学小组同学用铜与过量浓硝酸反应制备NO2气体,实验后发现溶液呈绿色,对其原因进行如下探究。
(1)甲同学提出猜想:浓硝酸中溶解了生成的NO2呈黄色,黄色与蓝色叠加显绿色。
实验:向2mL6mol/LHNO3中通入稳定的NO2气流,溶液变黄。取该溶液与蓝色Cu(NO32溶液混合,观察到溶液显绿色,验证了猜想。
甲同学进一步探究硝酸溶液中何种粒子与NO2作用显黄色。
实验装置 操作 编号 溶液a 现象
向溶液a中通入稳定的NO2气流8s 实验1 溶液基本无色
实验2 3mol/LH2SO4溶液 立即变黄
实验3 3mol/LNa2SO4溶液 溶液基本无色
①写出铜和浓硝酸反应产生NO2的化学方程式
Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O

②实验1中溶液a是
6mol/LNaNO3溶液
6mol/LNaNO3溶液

③依据上述实验推知,浓硝酸中溶解NO2呈黄色是溶液中
H+
H+
与NO2作用的结果。
(2)资料:i.铜与浓硝酸反应过程中可生成HNO2,HNO2易分解产生无色气体。
ii.HNO2是一种弱酸。
HNO2电离出
NO
-
2
NO
-
2
与Cu2+发生如下反应:Cu2++4
NO
-
2
[Cu(NO2)4]2-(绿色)
乙同学依据资料提出猜想:铜与浓硝酸反应过程中生成[Cu(NO24]2-,使溶液呈绿色。
实验4:2mLNaNO2溶液与2mLCu(NO32溶液混合,溶液呈绿色,加入1mL浓硝酸后,溶液变蓝。
丙同学对加入浓硝酸后溶液变蓝的原因提出猜想并进行实验验证。
猜想1:加入浓硝酸后发生反应:
NO
-
2
+H+═HNO2
NO
-
2
浓度下降,绿色消失。猜想2:酸性条件下HNO2分解,
NO
-
2
浓度下降,绿色消失。
将实验4中蓝色溶液分成两份 加入2mLNaOH溶液,振荡 溶液变绿色
加入2mLH2O,振荡 溶液仍为蓝色
①补全HNO2分解的化学方程式:
3
3
HNO2
2
2
NO+
HNO3
HNO3
+
H2O
H2O

②用离子方程式表示加入NaOH溶液的作用
HNO2+OH-═H2O+
NO
-
2
HNO2+OH-═H2O+
NO
-
2

③丙同学依据实验推知猜想
1
1
(填“1”或“2”)成立。
(3)综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是
过量浓硝酸中H+与NO2作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色
过量浓硝酸中H+与NO2作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色

【答案】Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;6mol/LNaNO3溶液;H+;3;2;HNO3;H2O;HNO2+OH-═H2O+
NO
-
2
;1;过量浓硝酸中H+与NO2作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/3 8:0:9组卷:53引用:3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
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    (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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