为什么铜与浓,fe与稀硝酸反应应产物不同

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(14分)铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应,产物不同,实验现象也不同。⑴某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO。设计了如图所示的实验装置。请你根据他们的思路,选择药品,完成该实验,并叙述实验步骤。药品:稀硝酸、稀盐酸、锌粒、CaCO3固体步骤:①检查装置的气密性;②③④⑤⑥用注射器向广口瓶内推入氧气(或空气)(2)推入氧气(或空气)的目的是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸的反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈兰色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”),原因是&&&&&&&&&&&&&。另一同学提出溶液呈 “绿色”是Cu2+与NO2混合的结果,请你设计一个实验证明之。(简述实验方案和实验现象)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。
答案(1)②向试管中加入一定量的碳酸钙固体&③向试管中加入过量的向硝酸,并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞&④待反应完全后,将右边导管插入试管内接近液面&⑤将铜丝插入到溶液中。(2)检验生成的NO气体(3)不同意&&铜片质量相同,溶液体积相同,生成的铜离子浓度相同;加热绿色溶液,有红棕色气体产生,溶液变成蓝色。 上传我的文档
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铜与浓硝酸、稀硝酸的反应实验
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铜与浓硝酸、稀硝酸的反应实验
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>>>(15分)已知硝酸铜溶液呈蓝色。但在铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验..
(15分)已知硝酸铜溶液呈蓝色。但在铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中,同学们发现,除了生成的气体颜色不相同外,最终溶液的颜色也不相同:前者呈绿色,而后者呈蓝色。甲、乙二位同学为此进行了实验探究。甲:在I、II两支试管中分别加入等体积的浓HNO3和稀HNO3,再向两支试管中分别投入等质量的铜片,充分反应后铜均无剩余。结果:I中溶液呈绿色,II中溶液呈蓝色。乙:分别取I中的绿色溶液于两支试管Ⅲ、IV中,对试管Ⅲ进行多次振荡、静置,最终溶液颜色由绿色转变为深蓝色;向试管IV中缓缓加水并不停振荡,观察到溶液由绿色变为深蓝色,最后变为淡蓝色。请回答下列问题:(1)分别写出Cu与浓HNO3、稀HNO3反应的化学方程式:__________、__________。(2)甲的实验_______(“能”或“不能”)说明溶液呈现不同的颜色与其物质的量浓度无关,这是因为充分反应后,I、II两试管中Cu(NO3)2溶液的物质的量浓度_______(填“相等”或“不相等”)。(3)请你根据乙的实验,推测Cu与浓HNO3反应后溶液呈绿色的原因是_______________________________________________________________________。(4)请设计一个方案,验证你所得到的上述结论:____________________________。
题型:实验题难度:偏易来源:不详
(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2分) 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2分)(2)能(2分)&&&相等(2分)(3)反应产生的NO2部分溶解于浓硝酸中呈黄色,与蓝色的硝酸铜溶液混合而使溶液呈绿色(3分)(4)方案一:取Cu与浓HNO3反应后的绿色溶液,向其中通入足量的空气(或氧气),溶液颜色由绿色逐渐变为蓝绿色,最终变为蓝色。方案二:取Cu与浓HNO3反应后的绿色溶液,加热,溶液颜色由绿色逐渐变为蓝绿色,最终变为蓝色(可任选其中一个作答)。(4分)略
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据魔方格专家权威分析,试题“(15分)已知硝酸铜溶液呈蓝色。但在铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验..”主要考查你对&&单质磷及其化合物,氮气,二氧化氮&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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单质磷及其化合物氮气二氧化氮
磷在自然界中的存在:
自然界中没有游离态的磷,磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。磷和氮一样,是构成蛋白质的成分之一。动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含有磷,磷对维持生物体正常的生理机能起着重要的作用。磷的物理性质:
磷的单质有多种同素异形体,其中常见的是白磷和红磷。白磷和红磷的主要性质如下表。 特别提醒白磷遇光会逐渐变为黄色。因此,白磷又称黄磷,白磷的颜色往往表述为“白色或黄色”。
白磷和红磷的化学性质:
白磷和红磷都能在空气或氧气中燃烧,燃烧产物一般是五氧化二磷,且反应放出大量的热,4P+5O22P2O5磷的用途:白磷和红磷有许多用途,如都可用于制造纯度较高的磷酸;白磷可用于制造燃烧弹、烟幕弹等;红磷可用于制农药、安全火柴等。白磷和红磷的分子结构:
白磷的分子组成为P4,分子的空间构型为正四面体(如图A)。红磷的结构较复杂,有人认为红磷是P4分子断裂一个键后相互结合形成的长链状分子(如图B).特别提醒白磷和红磷的化学式通常都写为P。磷的化合物:
&(1)五氧化二磷:五氧化二磷的分子式为,通常写为,分子的空间构型如图所示。五氧化二磷通常为白色固体,由磷在空气中燃烧生成, 632K时升华。五氧化二磷是典型的酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。五氧化二磷很易跟水反应,跟冷水反应生成偏磷酸,跟热水反应生成磷酸,反应放出大量的热。 五氧化二磷的强亲水性决定了它可用作干燥剂。五氧化二磷是一种固态、酸性、无强氧化性的干燥剂,干燥能力非常强。 (2)磷酸:磷酸为三元中强酸,属于弱电解质,易溶于水,在水中分三级电离。纯磷酸是无色晶体,熔点为315K.沸点较高,可溶于水。磷酸无强氧化性,具有酸的通性。为了避免Br-、 I-被氧化,可用浓磷酸代替浓硫酸在实验室中制备HBr和HI。 (3)磷酸盐:磷酸是三元酸,对应的盐有正盐和酸式盐: .氮元素在自然界中的存在形式:
既有游离态又有化合态。空气中含N278%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素氮气的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小,氮气在水中的溶解度很小,在常压下101kPa,-195.8℃氮气变成无色液体,-209.9℃变成雪花状固体。氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为N≡N,由于N2分子中的N≡N键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼。 (2)化学性质:氮分子化合价为0价,既可以升高也可以降低,说明氮气既有氧化性又有还原性。 ①N2与H2化合生成NH3:说明:该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理。②N2与金属反应(Mg Ca Sr Ba)反应:③N2与O2化合生成NO:说明:在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。 氮气的用途: ①合成氨,制硝酸; ②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化; ⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发; ④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂; ⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术; ⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能。 二氧化氮的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水、易液化,比空气重。 (2)化学性质: 与H2O反应: (工业制HNO3原理,在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)NO、NO2的性质、实验室制法的比较:
隐含反应:的应用:
通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,因为在常温、常压下能发生反应,由于此平衡的存在,导致一些物理量的理论值与实验值有一定的误差。例如: 1.收集到的1mo1NO2在标准状况下的体积应小于22.4L&2.标准状况下22.4LNO2的质量大于46g。 3.NO与O2混合后,所得物质的相对分子质量应大于按体积比求得的数值。 4.温度影响“”平衡体系,其他条件不变,体系颜色随温度改变而改变。升高温度,气体颜色变深;降低温度,气体颜色变浅。 5.恒容时,在“”平衡体系中增加 N01,相当于增大压强。
有关混合气体NO、NO2、O2溶于水的计算:
&①×2+②得NO2、O2与水反应生成HN3,的化学方程式为: ①×2+②×3得NO、O2与水反应生成HNO3的化学方程式为:一般NO、NO2、O2与水反应,可归纳成四种情况: 1.NO和NO2混合剩余气体为NO 2.NO2和O2混合&3.NO和O2混合 4.NO2、NO、O2的混合当时,反应后无气体剩余特例:当时,无气体剩余。
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342889334184300869376711302718350151铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)(1)硝酸在该反应中的作用是____,该反应的还原产物是____.(2)0.3molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是____个,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是____,若用排水法收集这些气体,可得标准状况下的气体体积____.(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式____.(4)如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定,则方程式可能的配平系数有许多组.原因是____.-乐乐题库
& 氧化还原反应知识点 & “铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当...”习题详情
165位同学学习过此题,做题成功率80.6%
铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O&(方程式未配平)(1)硝酸在该反应中的作用是氧化剂、酸&,该反应的还原产物是NO、NO2&.(2)0.3mol&Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是0.6NA&&个,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是0.9mol&,若用排水法收集这些气体,可得标准状况下的气体体积4.48L&.(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O&.(4)如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定,则方程式可能的配平系数有许多组.原因是该反应式含两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化&.
本题难度:一般
题型:填空题&|&来源:网络
分析与解答
习题“铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)(1)硝酸在该反应中的作用是____,该反应的还原产物...”的分析与解答如下所示:
(1)根据硝酸反应生成硝酸盐及硝酸中N元素的化合价变化来分析;(2)根据Cu元素的化合价变化来分析失去电子数,利用电子守恒来计算作氧化剂的硝酸的物质的量,作酸性和作氧化剂的物质的量之和为参加反应的硝酸的物质的量,再根据NO不溶于水,3NO2+H2O═2HNO3+NO;(3)根据电子守恒及质量守恒定律来并配平该反应的离子方程式;(4)根据该反应中硝酸被还原,生成两种还原产物来分析.
解:(1)在该反应中硝酸反应生成硝酸盐,且硝酸中N元素的化合价降低,则作氧化剂,硝酸在反应中被还原,则对应的产物NO、NO2为还原产物,故答案为:氧化剂、酸;NO、NO2;(2)该反应中Cu元素由0价升高到+2价,则失去的电子为0.3mol×(2-0)×NAmol-1=0.6NA个,设NO的物质的量为n,得到的NO和NO2物质的量相同,由电子守恒可知,0.3mol×2=n×(5-2)+n×(5-4),解得n=0.15mol,则N原子守恒可知作氧化剂的硝酸为0.15mol+0.15mol=0.3mol,由Cu(NO3)2可知,作酸性的硝酸为0.3mol×2=0.6mol,则参加反应的硝酸的物质的量是0.3mol+0.6mol=0.9mol,由3NO2+H2O═2HNO3+NO可知,0.15molNO2与水反应生成0.05molNO,则用排水法收集这些气体,最后气体为NO,其物质的量为0.15mol+0.05mol=0.2mol,在标准状况下,气体的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:0.6NA;0.9mol;4.48L;&&(3)Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O中,参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,则3Cu+10HNO3→3Cu(NO3)2+xNO↑+yNO2↑+5H2O,由电子守恒及N原子守恒可得,{3x+y=6x+y=4,解得x=1,y=3,则配平的化学反应为3Cu+10HNO3═3Cu(NO3)2+NO↑+3NO2↑+5H2O,单质、气体、水在离子方程式中保留化学式,其离子反应为3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O,故答案为:3Cu+10H++4NO3-→3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O;(4)该反应中硝酸被还原,生成两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化,则方程式可能的配平系数有许多组,故答案为:该反应式含两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化.
本题考查氧化还原反应,明确反应中元素的化合价变化来分析氧化还原反应是关键,并利用电子守恒、质量守恒定律等来进行相关计算即可解答,(4)是学生解答的难点.
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铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)(1)硝酸在该反应中的作用是____,该反应...
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经过分析,习题“铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)(1)硝酸在该反应中的作用是____,该反应的还原产物...”主要考察你对“氧化还原反应”
等考点的理解。
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氧化还原反应
与“铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)(1)硝酸在该反应中的作用是____,该反应的还原产物...”相似的题目:
赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿的主要成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应:Cu2S+2Cu2O═6Cu+SO2↑,关于该反应的说法中,正确的是(  )该反应的氧化剂只有Cu2OCu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂Cu既是氧化产物又是还原产物每生成19.2gCu,反应中转移1.8mol电子
下列反应属于氧化还原反应的是(  )CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22H2O2&催化剂&&2H2O+O2↑CaCO3&高温&&CaO+CO2↑
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3实验室可有软锰矿(主要成分为MnOx)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(KxMnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,KxMnO4转变为MnOx和KMnO4;滤去MnOx沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4.请回答:(1)软锰矿制备KxMnO4的化学方程式是&&&&;(x)KxMnO4制备KMnO4的离子方程式是&&&&;(3)若用x.5g软锰矿(含MnOx&n280%)进行上述试验,计算KMnO4的理论产量;(4)KMnO4能与热的经硫酸化的NaxCxO4反应生成Mnx+和COx,该反应的化学方程式是&&&&;(5)上述制得的KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g纯NaxCxO4反应完全.计算该KMnO4的纯度.
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