某化學(xué)小組探究銅和稀硝酸的反應(yīng)：
資料1銅與濃度低于1.5mol?L-1HNO3反應(yīng)很慢，且放熱極少。
（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)測
①銅與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式為 3Cu+8H++2NO-3=3Cu2++2NO↑+4H2O3Cu+8H++2NO-3=3Cu2++2NO↑+4H2O。
②小組同學(xué)預(yù)測銅與稀HNO3的反應(yīng)速率應(yīng)逐漸減慢，其理論依據(jù)是 硝酸濃度減小，反應(yīng)速率減慢硝酸濃度減小，反應(yīng)速率減慢。
（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)施
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：銅絲與1.35mol?L-1HNO3反應(yīng)。
NO
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3
NO
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3
| 實(shí)驗(yàn)裝置 | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
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在潔凈的注射器中裝入已活化銅絲2.3g,再用注射器抽取1.35mol?L-1HNO325mL，同時排盡注射器中的空氣，關(guān)閉注射器止水開關(guān)，以保證銅絲與稀HNO3反應(yīng)體系處于無氧環(huán)境中。 | 反應(yīng)較慢階段A：反應(yīng)前90min幾乎沒有現(xiàn)象，90min左右才有很少氣泡產(chǎn)生（該氣體遇空氣變成紅棕色），溶液為淺藍(lán)色；反應(yīng)較快階段B：之后溶液逐漸變?yōu)榫G色；最后階段C：在反應(yīng)結(jié)束前15min左右時，體系溶液為深藍(lán)色。 |
| 操作及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)序號 | 取不同階段的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | ||
| 階段A溶液 | 階段B溶液 | 階段C溶液 | ||
| 1 | 滴加0.001mol?L-1酸性KMnO4溶液 | 褪色，滴6滴后溶液不褪色 | 褪色，但滴20滴后溶液仍然褪色 | 褪色，滴10滴后溶液不再褪色 |
| 2 | 滴加3%AgNO3溶液 | 無明顯現(xiàn)象 | 少量淡黃色沉淀 | 較多黃色沉淀 |
| 3 | 滴加稀H2SO4溶液 | 無明顯現(xiàn)象 | 變藍(lán)色 | 無明顯現(xiàn)象 |
i.上述溶液中均不存在-3價的氮；AgNO2為淡黃色沉淀。
ii.HNO2是一種弱酸，HNO2?H++
NO
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2
x
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-
2
①通過上述實(shí)驗(yàn)，證明銅與稀HNO3反應(yīng)過程中可能有HNO2生成，理由是
在B階段和C階段，加入AgNO3溶液，產(chǎn)生AgNO2黃色沉淀
在B階段和C階段，加入AgNO3溶液，產(chǎn)生AgNO2黃色沉淀
。②分析階段B溶液呈綠色的原因
B階段產(chǎn)生HNO2，電離產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)；Cu2++?Cu（NO2）-（x-2）（綠色）
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2
B階段產(chǎn)生HNO2，電離產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)；Cu2++?Cu（NO2）-（x-2）（綠色）
。NO
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2
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2
③從平衡角度分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，階段B溶液中滴加稀硫酸溶液由綠色變藍(lán)的原因
c（H+）增大，HNO2?H++平衡逆向移動，使c（）減小，Cu2++?Cu（NO2）-（x-2），平衡逆向移動
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2
c（H+）增大，HNO2?H++平衡逆向移動，使c（）減小，Cu2++?Cu（NO2）-（x-2），平衡逆向移動
。NO
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④寫出銅和稀HNO3反應(yīng)的生成HNO2的化學(xué)方程式
Cu+3HNO3=Cu（NO3）2+HNO2+H2O
Cu+3HNO3=Cu（NO3）2+HNO2+H2O
。（3）繼續(xù)探究：
探究銅和稀HNO3反應(yīng)速率變化的原因：小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)I的數(shù)據(jù)，畫出銅和稀硝酸反應(yīng)的速率時間圖像為如圖：
甲同學(xué)提出，銅與稀硝酸反應(yīng)，反應(yīng)開始較慢（階段A），后較快（階段B），可能是因?yàn)榉磻?yīng)生成的產(chǎn)物HNO2有催化作用，并通過實(shí)驗(yàn)證明了自己的猜想：甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為
在另一只潔凈的注射器中裝入相同質(zhì)量銅絲，再注入相同多的同濃度的稀硝酸，滴加幾滴HNO2溶液，其余的操作與上述實(shí)驗(yàn)相同，觀察現(xiàn)象
在另一只潔凈的注射器中裝入相同質(zhì)量銅絲，再注入相同多的同濃度的稀硝酸，滴加幾滴HNO2溶液，其余的操作與上述實(shí)驗(yàn)相同，觀察現(xiàn)象
。（4）反思總結(jié)：
通過上述實(shí)驗(yàn)探究過程，銅和1.35mol?L-1HNO3的反應(yīng)實(shí)際過程可能為
銅和稀HNO3反應(yīng)先生成少量HNO2，HNO2作催化劑，反應(yīng)速率加快，生成NO越多
銅和稀HNO3反應(yīng)先生成少量HNO2，HNO2作催化劑，反應(yīng)速率加快，生成NO越多
。【答案】3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O；硝酸濃度減小，反應(yīng)速率減慢；在B階段和C階段，加入AgNO3溶液，產(chǎn)生AgNO2黃色沉淀；B階段產(chǎn)生HNO2，電離產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)；Cu2++?Cu（NO2）-（x-2）（綠色）；c（H+）增大，HNO2?H++平衡逆向移動，使c（）減小，Cu2++?Cu（NO2）-（x-2），平衡逆向移動；Cu+3HNO3=Cu（NO3）2+HNO2+H2O；在另一只潔凈的注射器中裝入相同質(zhì)量銅絲，再注入相同多的同濃度的稀硝酸，滴加幾滴HNO2溶液，其余的操作與上述實(shí)驗(yàn)相同，觀察現(xiàn)象；銅和稀HNO3反應(yīng)先生成少量HNO2，HNO2作催化劑，反應(yīng)速率加快，生成NO越多
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：31引用：1難度：0.5
相似題
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1．如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出。
（1）在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A～D裝置的氣密性，其操作是首先，然后往D中裝入水，然后微熱A，觀察到D中有氣泡冒出，移開酒精燈或松開雙手，D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變，說明裝置氣密性良好。
（2）裝置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（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；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。
（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？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（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?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：。發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：23引用：2難度：0.5 -
2．某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（2）裝置B 的作用是貯存多余的氣體，B中廣口瓶內(nèi)應(yīng)盛放的液體是（填序號）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④飽和的NaHSO3溶液
（3）裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同，但原因卻不同．用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
（4）裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花，棉花中應(yīng)浸有一種液體，這種液體是．
（5）實(shí)驗(yàn)完畢，待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后，過濾，向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋，溶液為藍(lán)色．為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān)，而與其它離子無關(guān)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，其中對實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎]有意義的是（填序號）
①觀察稀H2SO4 溶液呈無色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液，溶液藍(lán)色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成藍(lán)色沉淀，過濾，濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，過濾，濾液仍顯藍(lán)色
發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：11引用：2難度：0.7 -
3．某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ．（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與鹽酸反應(yīng)最劇烈，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。（填元素符號）
（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
（1）儀器A的名稱為。
（2）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品：①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體，請選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律；裝置A、B中所裝藥品分別為、。（填序號）但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷，如何改進(jìn)？。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：19引用：2難度：0.5