某小組探究Cu與HNO3反應(yīng),發(fā)現(xiàn)有趣的現(xiàn)象。室溫下,溶液A遇銅片立即產(chǎn)生氣泡,而相同條件下3mol?L-1稀硝酸(溶液B)遇銅片短時(shí)間內(nèi)無明顯變化,一段時(shí)間后才有少量氣泡產(chǎn)生。
(1)銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(2)分析溶液A的成分后,同學(xué)們探究溶液A與銅片能夠立即發(fā)生反應(yīng)的原因。
①假設(shè)1:Cu2+Cu2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:向B中加入少量硝酸銅,溶液呈淺藍(lán)色,放入銅片,沒有明顯變化。
結(jié)論:假設(shè)1不成立。
②假設(shè)2:NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用。
方案1:向放有銅片的B中通入少量NO2,銅片表面立即產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn):向放有銅片的B中加入數(shù)滴5mol?L-1硝酸,無明顯變化。補(bǔ)充該實(shí)驗(yàn)的目的是 排除通入NO2與水反應(yīng)引起硝酸濃度增大的影響排除通入NO2與水反應(yīng)引起硝酸濃度增大的影響。
方案2:向A中鼓入N2數(shù)分鐘得溶液C。相同條件下,銅片與A、B、C溶液的反應(yīng)速率:ν(A)>ν(C)>ν(B)。該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明假設(shè)2成立的理由是 通入的氮?dú)饪梢詭ё呷芤褐械腘O2,因此三份溶液中的NO2的濃度:B>C>A,反應(yīng)速率隨NO2濃度降低而減慢,說明NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用通入的氮?dú)饪梢詭ё呷芤褐械腘O2,因此三份溶液中的NO2的濃度:B>C>A,反應(yīng)速率隨NO2濃度降低而減慢,說明NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用。
③經(jīng)檢驗(yàn),A溶液中還含有少量HNO2。實(shí)驗(yàn)證明HNO2也對(duì)該反應(yīng)有催化作用,操作和現(xiàn)象是:向含有銅片的B溶液中 加入少量的NaNO2,B中銅片上立即生成氣泡,反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行加入少量的NaNO2,B中銅片上立即生成氣泡,反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。
結(jié)論:NO2和HNO2對(duì)銅與硝酸的反應(yīng)都有催化作用。
(3)請(qǐng)推測(cè)Cu與稀硝酸反應(yīng)中NO2和HNO2參與的可能催化過程:
①Cu+2NO2+2H+=Cu2++2HNO2
②NO3-+HNO2+H+=2NO2+H2ONO3-+HNO2+H+=2NO2+H2O。
③2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O)2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O)。
【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;Cu2+;排除通入NO2與水反應(yīng)引起硝酸濃度增大的影響;通入的氮?dú)饪梢詭ё呷芤褐械腘O2,因此三份溶液中的NO2的濃度:B>C>A,反應(yīng)速率隨NO2濃度降低而減慢,說明NO2對(duì)該反應(yīng)有催化作用;加入少量的NaNO2,B中銅片上立即生成氣泡,反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行;NO3-+HNO2+H+=2NO2+H2O;2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:143引用:1難度:0.5
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(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
(4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
(5)實(shí)驗(yàn)過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:22引用:2難度:0.5 -
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(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為:
Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
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