25.某研究性學(xué)習(xí)小組在做Cu和濃HNO3、稀HNO3反應(yīng)的實驗時,發(fā)現(xiàn)生成溶液的顏色有差別.Cu和濃HNO3反應(yīng)后的溶液為鮮艷的綠色,而Cu和稀HNO3反應(yīng)后的溶液為藍色.
(1)寫出Cu和濃HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
(2)該研究性小組成員對反應(yīng)后生成的溶液顏色差別進行了實驗探究.
甲同學(xué)認為:綠色是硝酸銅溶液濃度較大引起的,即Cu(NO3)2濃溶液顯綠色,Cu(NO3)2稀溶液顯藍色.
乙同學(xué)認為:綠色是NO2溶于Cu2+的溶液引起的.
①甲同學(xué)用Cu(NO3)2晶體配制成稀溶液,溶液為淺藍色,隨著Cu(NO3)2固體的加入,最終配成飽和溶液,顏色逐漸變深,但始終是藍色.該現(xiàn)象可證明甲同學(xué)推測
(填“合理”或“不合理”).
②乙同學(xué)將Cu與濃HNO3反應(yīng)后的綠色溶液稍微加熱,放出大量紅棕色氣體,溶液變?yōu)?
色,證明乙同學(xué)推測可能成立.
③乙同學(xué)設(shè)計實驗進一步探究,向不同濃度的銅鹽溶液中通入NO2氣體,實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象如下表:
不同濃度銅鹽溶液中通入NO2氣體的現(xiàn)象
實驗編號 |
① |
② |
③ |
④ |
飽和Cu(NO3)2溶液體積/mL |
2 |
1 |
0 |
0 |
蒸餾水體積/mL |
0 |
1 |
0 |
1 |
飽和CuSO4溶液體積/mL |
0 |
0 |
2 |
1 |
現(xiàn)象 |
藍綠色 |
藍綠色 |
綠色 |
綠色 |
對比實驗①和②,或?qū)Ρ葘嶒灑酆廷?,可以得到結(jié)論
.對比銅與濃硝酸的反應(yīng),生成的部分NO
2也會溶入溶液,使溶液呈現(xiàn)綠色.說明“反應(yīng)混合液”呈綠色確實與NO
2氣體溶解有關(guān).
(3)丙同學(xué)查閱文獻:濃硝酸和銅的反應(yīng)因為有亞硝酸(HNO
2)生成,進而可以和Cu
2+結(jié)合成亞硝酸化合物,而銅的亞硝酸化合物是綠色的.
①丙同學(xué)設(shè)計實驗驗證生成了亞硝酸(HNO
2),取一支試管加入濃硝酸1mL,插入銅絲后,快速反應(yīng),有紅棕色氣體放出,溶液為綠色;然后加入3滴30%的H
2O
2溶液,振蕩后溶液變?yōu)樗{色.分析原因是H
2O
2和反應(yīng)過程中生成的HNO
2發(fā)生了氧化還原反應(yīng),寫出H
2O
2和HNO
2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
②丙同學(xué)繼續(xù)設(shè)計實驗驗證.取1mol/LCu(NO
3)
2溶液2mL,加入1mol/L的NaNO
2溶液3滴,觀察溶液變?yōu)榫G色,再加入3滴30%H
2O
2和1滴濃硝酸.溶液很快由綠色變?yōu)樗{色.由此可以得到Cu和濃HNO
3反應(yīng)后的溶液為綠色的原因是:
.