Question

化學(xué)小組同學(xué)對(duì)酸的性質(zhì)很感興趣，向老師提出了研究硝酸性質(zhì)的建議。老師高興地答應(yīng)了，并帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行了硝酸性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

(1)將石蕊溶液滴入稀硝酸中，預(yù)計(jì)石蕊溶液由紫色變?yōu)開(kāi)_______色。

(2)將鋅片投入稀硝酸中，預(yù)計(jì)將產(chǎn)生H₂，其名稱(chēng)為_(kāi)_______。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

同學(xué)們按上述設(shè)計(jì)做了實(shí)驗(yàn)，卻發(fā)現(xiàn)石蕊變色一會(huì)兒后即褪去，鋅片投入稀硝酸中后，溶液中冒出氣泡，產(chǎn)生無(wú)色氣體A，在試管口氣體A即變成紅棕色且有刺激性氣味的氣體B。

【提出問(wèn)題】

(1)石蕊溶液變色后為何會(huì)褪色？

(2)上述產(chǎn)生的無(wú)色氣體是什么？硝酸具有哪些特性？

【查閱資料】

看到如此異常的現(xiàn)象，在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們上網(wǎng)查到了下列資料：(1)硝酸可與Zn、Cu等多種金屬反應(yīng)，生成相應(yīng)的硝酸鹽，但不生成H₂。

(2)含氮元素的某些氣態(tài)物質(zhì)的物理性質(zhì)。

	NH3	N2	NO	NO2
顏色	無(wú)色	無(wú)色	無(wú)色	紅棕色
溶解性	極易溶于水	不溶于水	不溶于水	可溶于水 或硝酸

【猜想與分析】

(1)小明同學(xué)認(rèn)為石蕊變色后又褪色的原因是由于試管不干凈，含有其他雜質(zhì)造成的，要證明小明的觀點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行的操作是

________________________________________________________________________。

(2)大家一致認(rèn)同紅棕色氣體B是NO₂，但對(duì)于無(wú)色氣體A及變化的原因有不同的看法：

①小麗同學(xué)認(rèn)為A是NH₃，但遭到大家的一致反對(duì)，原因是________________________________________________________________________；

②小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為A是N₂，也遭到大家的一致反對(duì)，原因是________________________________________________________________________；

③經(jīng)討論，最終大家獲得了A是NO的共識(shí)。NO遇氧氣變成NO₂的化學(xué)方程式為： ________________________________________________________________________。　　　　　　　　

【實(shí)驗(yàn)探究】

小紅同學(xué)對(duì)硝酸能與Cu反應(yīng)很感興趣，便取了一小塊銅片投入稀硝酸中，發(fā)現(xiàn)Cu溶解，也出現(xiàn)上述Zn與稀硝酸反應(yīng)的類(lèi)似現(xiàn)象，她便確認(rèn)生成了NO，并在老師的幫助下，測(cè)出恰好反應(yīng)的Cu和HNO₃的質(zhì)量比為8∶21，由此獲得了Cu與稀硝酸的反應(yīng)方程式為：________________________________________________________________________。

【交流與反思】

根據(jù)探究結(jié)果，請(qǐng)你解釋稀鹽酸跟銅不反應(yīng)而稀硝酸卻能跟銅反應(yīng)的原因：________________________________________________________________________

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Answer 1

[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]

(1)紅　(2)氫氣

[猜想與分析]

(1)取少量稀硝酸于干凈的試管中，滴入石蕊溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或用干凈的試管重復(fù)上述實(shí)驗(yàn))

(2)①NH₃極易溶于水

②N₂的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，常溫下，N₂在空氣中不能氧化成NO₂�、�2NO＋O₂===2NO₂

[實(shí)驗(yàn)探究]

3Cu＋8HNO₃===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

[交流與反思]

銅不與稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)，是因?yàn)殂~的金屬活動(dòng)性弱于氫，而稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能與Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成NO等