(2012?百色)化學(xué)小組同學(xué)對酸的性質(zhì)很感興趣,向老師提出研究硝酸的性質(zhì),老師高興答應(yīng)并帶領(lǐng)同學(xué)們進行了硝酸性質(zhì)的實驗探究.
【實驗設(shè)計】
(1)將石蕊試液滴入稀硝酸中,預(yù)計石蕊試液由紫色變
紅
紅
色.
(2)將Zn片投入稀硝酸中,預(yù)計將產(chǎn)生H
2,其名稱為
氫氣
氫氣
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【實驗驗證】同學(xué)們按上述設(shè)計做了實驗,卻發(fā)現(xiàn)石蕊變色后一會兒即褪去,Zn片投入稀HNO
3后,溶液中冒出氣泡,產(chǎn)生無色氣體A,在試管口氣體A變成紅棕色有刺激性氣味的氣體B.
【提出問題】
(1)石蕊試液變色后為何會褪色?
(2)上述產(chǎn)生的無色氣體是什么?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H
2.
(2)氮元素某些氣態(tài)物質(zhì)的物理性質(zhì)
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NH3 |
N2 |
NO |
NO2 |
顏色 |
無色 |
無色 |
無色 |
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,應(yīng)進行的操作是
取少量稀HNO3于干凈的試管中,滴入石蕊試液.觀察實驗現(xiàn)象(或用干凈的試管重復(fù)上述實驗)
取少量稀HNO3于干凈的試管中,滴入石蕊試液.觀察實驗現(xiàn)象(或用干凈的試管重復(fù)上述實驗)
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(2)大家一致認(rèn)同了紅棕色氣體B是NO
2,但對于無色氣體A及變化的原因有不同的看法:
①小麗同學(xué)認(rèn)為A是NH
3,但遭到大家的一致反對,原因是
NH3極易溶于水,大多數(shù)氣體會溶解在稀HNO3中.且在常溫下NH3不易被氧化成NO2
NH3極易溶于水,大多數(shù)氣體會溶解在稀HNO3中.且在常溫下NH3不易被氧化成NO2
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②小強同學(xué)認(rèn)為A是N
2,也遭到大家的一致反對,原因是
N2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
N2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
;
③經(jīng)討論,最終大家獲得了A是NO的共識.NO遇氧變成NO
2的化學(xué)方程式為
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
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【實驗探究】小紅同學(xué)對硝酸能與Cu反應(yīng)很感興趣,便取了一小塊銅片投入稀HNO
3中,發(fā)現(xiàn)Cu溶解,也出現(xiàn)上述Zn與稀HNO
3反應(yīng)的類似現(xiàn)象,確證生成了NO,并在老師的幫助下,測出恰好反應(yīng)的Cu和HNO
3的質(zhì)量比為8:21,由此獲得了Cu與稀HNO
3的反應(yīng)方程式為
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
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【交流反思】根據(jù)探究結(jié)果,請你解釋稀HCl跟銅不反應(yīng)而稀HNO
3卻能跟銅反應(yīng)的原因
銅不與稀HCl發(fā)生置換反應(yīng),是因為銅的金屬活動性弱于氫.而稀HNO3具有強的氧化性,能與Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成NO等.
銅不與稀HCl發(fā)生置換反應(yīng),是因為銅的金屬活動性弱于氫.而稀HNO3具有強的氧化性,能與Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成NO等.
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