Question

11．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(wèn)題：
（1）寫出試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+4HNO₃ （濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）描述在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的顏色變化：
試管內(nèi)液體呈綠色；試管內(nèi)液體上方氣體呈紅棕色；集氣瓶?jī)?nèi)收集到的氣體呈無(wú)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?jī)?nèi)顏色的變化情況：試管內(nèi)液體呈藍(lán)色；試管內(nèi)液體上方氣體呈無(wú)色．

Answer 1

分析 （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；
（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；
（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，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮．

解答 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，化學(xué)方程式為：Cu+4HNO₃ （濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+4HNO₃ （濃）=Cu（NO₃）₂+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(wú)色氣體NO，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，所以集氣瓶?jī)?nèi)收集到的氣體呈無(wú)色．
故答案為：綠；紅棕；無(wú)；
（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(wú)色的，所以試管內(nèi)液體上方氣體呈無(wú)（或紅棕色變淺）色．
故答案為：藍(lán)；無(wú)（或紅棕色變淺）．

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．