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某小組探究Cu與HNO3反應,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)遇銅片短時間內(nèi)無明顯變化,一段時間后才有少量氣泡產(chǎn)生。

(1)銅與稀硝酸反應的化學方程式:
3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
。
(2)分析溶液A的成分后,同學們探究溶液A與銅片能夠立即發(fā)生反應的原因。
①假設1:
Cu2+
Cu2+
對該反應有催化作用。
實驗驗證:向B中加入少量硝酸銅,溶液呈淺藍色,放入銅片,沒有明顯變化。
結論:假設1不成立。
②假設2:NO2對該反應有催化作用。
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,反應持續(xù)進行。有同學認為應補充對比實驗:向放有銅片的B中加入數(shù)滴5mol?L-1硝酸,無明顯變化。補充該實驗的目的是
排除通入NO2與水反應引起硝酸濃度增大的影響
排除通入NO2與水反應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溶液的反應速率:ν(A)>ν(C)>ν(B)。該實驗能夠證明假設2成立的理由是
通入的氮氣可以帶走溶液中的NO2,因此三份溶液中的NO2的濃度:B>C>A,反應速率隨NO2濃度降低而減慢,說明NO2對該反應有催化作用
通入的氮氣可以帶走溶液中的NO2,因此三份溶液中的NO2的濃度:B>C>A,反應速率隨NO2濃度降低而減慢,說明NO2對該反應有催化作用
。
③經(jīng)檢驗,A溶液中還含有少量HNO2。實驗證明HNO2也對該反應有催化作用,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,反應持續(xù)進行
加入少量的NaNO2,B中銅片上立即生成氣泡,反應持續(xù)進行

結論:NO2和HNO2對銅與硝酸的反應都有催化作用。
(3)請推測Cu與稀硝酸反應中NO2和HNO2參與的可能催化過程:
①Cu+2NO2+2H+=Cu2++2HNO2
NO3-+HNO2+H+=2NO2+H2O
NO3-+HNO2+H+=2NO2+H2O
。
2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O)
2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O)

【答案】3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;Cu2+;排除通入NO2與水反應引起硝酸濃度增大的影響;通入的氮氣可以帶走溶液中的NO2,因此三份溶液中的NO2的濃度:B>C>A,反應速率隨NO2濃度降低而減慢,說明NO2對該反應有催化作用;加入少量的NaNO2,B中銅片上立即生成氣泡,反應持續(xù)進行;NO3-+HNO2+H+=2NO2+H2O;2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:143引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,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)關閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應,設計了如下實驗: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。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     
    。
    (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設計實驗驗證:
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 2.某同學為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。
    Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預測實驗結果:
     
    與鹽酸反應最劇烈,
     
    與鹽酸反應產(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,反應的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗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)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設計實驗驗證 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)但有同學認為該裝置有缺陷,如何改進?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用圖裝置進行有關實驗.請回答下列問題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學反應的化學方程式為
     

    (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中試管口塞一團棉花,棉花中應浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實驗完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍色.為了證明藍色只與Cu2+有關,而與其它離子無關,某同學設計了下列實驗,其中對實驗目的沒有意義的是
     
    (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,溶液藍色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍色沉淀,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,濾液仍顯藍色

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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