化學小組探究銅與硝酸反應的快慢及產物。
(1)實驗甲:將銅片放入盛有稀HNO3的試管中,開始無明顯現象,漸有小氣泡生成,該氣體是NONO。液面上方出現淺紅棕色氣體,溶液呈藍色。
(2)實驗乙:銅與濃HNO3反應,裝置、現象如表:
實驗裝置 | 實驗現象 |
![]() |
A中:最初反應較慢,隨后加快,反應劇烈;產生紅棕色氣體;溶液呈綠色。 B中:溶液呈淡藍色。 |
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
。②實驗現象“最初反應較慢,隨后加快”的原因可能是
反應放熱,隨著反應的進行,體系溫度升高
反應放熱,隨著反應的進行,體系溫度升高
。(3)有文獻記載:銅與濃HNO3反應一旦發(fā)生就變快,是因為開始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸,不穩(wěn)定),它再和Cu反應,反應就加快。實驗探究如下:
Ⅰ:向1mL濃硝酸中加入幾滴30% H2O2溶液、銅片,反應較慢,溶液呈藍色。
Ⅱ:向1mL濃硝酸中加入幾滴30% H2O2溶液,無明顯變化。
①Ⅰ中反應變慢的原因是
H2O2與HNO2發(fā)生反應導致c(HNO2)降低
H2O2與HNO2發(fā)生反應導致c(HNO2)降低
。②NO2與H2O反應生成HNO2和
HNO3
HNO3
。③對生成HNO2后反應變快的原因進行實驗探究。
序號 | 實驗操作 | 實驗現象 |
Ⅲ | 取B中溶液,加入一定量 NaNO2 NaNO2 固體,再加入銅片 |
立即產生無色氣體;液面上方呈紅棕色 |
Ⅳ | 取B中溶液,放置一段時間,溶液變?yōu)闊o色后,再加入銅片 | 產生無色氣體,較Ⅲ慢;液面上方呈淺紅棕色 |
NaNO2
NaNO2
。b.Ⅳ中“放置一段時間”的目的是
使HNO2完全分解
使HNO2完全分解
。實驗Ⅲ、Ⅳ可以說明,HNO2氧化Cu的反應速率比HNO3氧化Cu的反應快。
(4)化學小組同學結合實驗甲、乙中HNO3被還原后的氣體產物以及實驗Ⅲ的產物,綜合上述實驗,分析判斷甲中反應慢的原因,除了硝酸起始濃度小、反應過程中溫度較低外,另一個重要原因是
稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能發(fā)生NO2與水生成HNO2的反應
稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能發(fā)生NO2與水生成HNO2的反應
。【答案】NO;Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;反應放熱,隨著反應的進行,體系溫度升高;H2O2與HNO2發(fā)生反應導致c(HNO2)降低;HNO3;NaNO2;NaNO2;使HNO2完全分解;稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能發(fā)生NO2與水生成HNO2的反應
【解答】
【點評】
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