【題目】如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實驗裝置。

Ⅰ.濃硝酸的強氧化性實驗

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,往具支試管中放入約2 mL濃硝酸,用排水法收集產(chǎn)生的氣體。

(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________。

(2)實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強氧化性的現(xiàn)象_________________。

Ⅱ.稀硝酸的強氧化性實驗

(3)上述反應(yīng)完成后,欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性,緊接的簡便、合理的實驗操作是________________________________________________________________________

(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實驗現(xiàn)象是____________________(填寫序號)。

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

Ⅲ.實驗反思

(5)利用該裝置先進行銅與濃硝酸反應(yīng),再進行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗,其好處是________________________________________________________________________。

Ⅳ.問題討論

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,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色,后者呈藍色。對此有兩種看法:

①兩者顏色不同的原因是因為Cu2+濃度差異引起的。

②前者溶液呈綠色,是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。

(6)你認為上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理,說明理由,若是②合理,設(shè)計一個簡單實驗證明:______________________________________。

【答案】 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 銅片溶解,試管中溶液變藍,且有紅棕色氣體產(chǎn)生 往分液漏斗中加入水稀釋濃硝酸,打開活塞,放入稀硝酸 C 利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2排出具支試管中的空氣,有利于觀察Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物 銅片的質(zhì)量相同,溶液體積相同,生成Cu2+的濃度相同;加熱綠色溶液,有紅棕色氣體產(chǎn)生,溶液變成藍色

【解析】(1)銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮和水,化學(xué)方程式:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(2)實驗中銅片溶解,試管中溶液變藍,且有紅棕色氣體產(chǎn)生,則可說明濃硝酸具有強氧化性,氧化銅單質(zhì)生成銅離子;(3)上述反應(yīng)完成后,向試管中加水將濃硝酸稀釋成稀硝酸,如果能繼續(xù)溶解銅,則可進一步證明稀硝酸也具有強氧化性;(4)若b生成的氣體為紅棕色,說明氣體為二氧化氮,若b生成的氣體為無色,接觸空氣后變?yōu)榧t棕色,說明生成氣體為一氧化氮,答案選C;(5)由于NO易被氧氣氧化為NO2,所以好處是利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2排出具支試管中的空氣,有利于觀察Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物;(6)等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),所得到的溶液前者呈綠色,后者呈藍色,提出這可能是Cu2+濃度差異引起的,是錯誤的,是因生成Cu2+的濃度相同,溶液呈綠色Cu2+NO2混合的結(jié)果可由加熱綠色溶液,有紅棕色氣體產(chǎn)生,溶液變成藍色來說明。

練習(xí)冊系列答案
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(4)實現(xiàn)反應(yīng)①的試劑及條件______________;C中官能團名稱是________________。

(5)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_______________________。

(6)驗證反應(yīng)③已發(fā)生的操作及現(xiàn)象是___________________。

(7)寫出滿足下列條件的的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_________

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