如圖為銅片與濃硝酸反應(yīng)的裝置示意圖,據(jù)圖回答下列問題:
(1)寫出試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______;
(2)描述在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的顏色變化:
試管內(nèi)液體呈______色;試管內(nèi)液體上方氣體呈______色;集氣瓶內(nèi)收集到的氣體呈______色.
(3)在反應(yīng)一段時(shí)間后,從分液漏斗處向試管內(nèi)加入蒸餾水,請(qǐng)描述加水后試管內(nèi)和集氣瓶內(nèi)顏色的變化情況:試管內(nèi)液體呈______色;試管內(nèi)液體上方氣體呈______色.

解:(1)硝酸具強(qiáng)氧化性,能把不活潑的金屬銅氧化成銅離子,同時(shí)被還原成二氧化氮.
故答案為:Cu+4HNO3 (濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O.
(2)試管內(nèi)的溶液是硝酸銅溶液,銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液顏色呈現(xiàn)綠色.原因是產(chǎn)生的紅棕色二氧化氮?dú)怏w一部分溶解在溶液中呈黃色,而溶液中[Cu(H2O)4]2+呈藍(lán)色,兩者的混合色為綠色;
試管內(nèi)液體上方的氣體是二氧化氮,二氧化氮呈紅棕色,所以試管內(nèi)液體上方的氣體呈紅棕色;
二氧化氮?dú)怏w和水反應(yīng)生成無色氣體NO,3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以集氣瓶內(nèi)收集到的氣體呈無色.
故答案為:綠;紅棕;無.
(3)從分液漏斗處向試管內(nèi)加入蒸餾水,二氧化氮?dú)怏w和水反應(yīng),溶液呈現(xiàn)銅離子的顏色,所以試管內(nèi)液體是藍(lán)色;
3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO是無色的,所以試管內(nèi)液體上方氣體呈無(或紅棕色變淺)色.
故答案為:藍(lán);無(或紅棕色變淺).
分析:(1)根據(jù)銅和硝酸的性質(zhì)寫出其反應(yīng)方程式;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合反應(yīng)方程式判斷;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合反應(yīng)方程式判斷;
點(diǎn)評(píng):注意以下幾點(diǎn):
1、硝酸銅溶液的顏色呈藍(lán)色,但銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液顏色卻會(huì)呈現(xiàn)綠色.原因是產(chǎn)生的紅棕色二氧化氮?dú)怏w一部分溶解在溶液中呈黃色,而溶液中[Cu(H2O)4]2+呈藍(lán)色,兩者的混合色為綠色.
2、足量的銅與一定量的濃硝酸反應(yīng),先發(fā)生的反應(yīng)是銅和濃硝酸的反應(yīng),生成的氣體是二氧化氮;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,當(dāng)硝酸的濃度達(dá)到一定值后,變成稀硝酸,生成的氣體變成一氧化氮.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源:天利38套《2008全國各省市高考模擬試題匯編(大綱版)》、化學(xué) 大綱版 題型:058

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置,用濃硝酸、銅片、水等三種試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察它們的還原產(chǎn)物.

填寫下列空白.

[實(shí)驗(yàn)探究]

(1)探究濃硝酸的強(qiáng)氧化性.

將銅片置于具支試管的底部,在分液漏斗中加入約5 mL濃硝酸,往具支試管放入約2 mL濃硝酸,用排水法收集產(chǎn)生的氣體.

①實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象是________;

②具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________

(2)探究稀硝酸的強(qiáng)氧化性.

①上述反應(yīng)完成后,欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性,緊接的簡便、合理的實(shí)驗(yàn)操作是________;

②能證明稀硝酸與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________(填標(biāo)號(hào)).

A.c中收集到無色氣體

B.c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色

C.b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色

[實(shí)驗(yàn)反思]

(1)某同學(xué)提出,實(shí)驗(yàn)過程中若操作不慎,易出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象.對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)的方案是:可在b與c之間連接________.

(2)利用該裝置進(jìn)行銅與濃硝酸反應(yīng),進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)順序的合理性是________.

[問題討論]

在用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色,后者呈藍(lán)色.針對(duì)此現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行討論,提出兩種意見:

①認(rèn)為兩溶液所顯顏色不同的原因,是因?yàn)镃u2+濃度的差異引起的.

②認(rèn)為前者溶液呈綠色,是因?yàn)樯傻募t棕色NO2溶解于溶液中引起的.

你認(rèn)為上述意見________(填“①”或“②”)合理.(注:若選填①,下題中只答Ⅰ;若選填②,下題中只答Ⅱ)

Ⅰ.如果你認(rèn)為①合理,理由是________.

Ⅱ.如果你認(rèn)為②合理,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證:________

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