组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 氮族元素及其化合物 > 硝酸 > 硝酸的强氧化性
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:501 题号:18649297
某化学小组研究硝酸与金属的反应。下列实验中硝酸与金属的反应均在注射器中完成,实验操作及实验现象记录如表:
序号实验操作与实验现象
实验1加入过量的铜片与2mL的浓硝酸。反应剧烈,产生红棕色气体,溶液立即呈绿色。
实验2加入过量的铜片与2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液。产生无色气泡,溶液逐渐变为蓝色。注射器中的气体始终无色。反应结束后,向注射器中充入一定量的O2,气体迅速变为红棕色
实验3加入过量的铁粉与2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液,立即有无色气体生成,溶液为很浅的绿色,反应结束后将气体通入有空气的容器无明显变化,点燃,有尖锐的爆鸣声,容器壁出现无色液滴;取反应后溶液,加入足量NaOH溶液,立刻得到白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色,加热后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
(1)铜与浓HNO3反应产生红棕色气体的化学方程式是___________
(2)对实验1所得溶液呈绿色,而实验2所得溶液呈蓝色的原因提出猜想。
查阅资料:i.NO2溶于稀硝酸会反应;而溶于浓硝酸不反应,使溶液呈黄色;
ii.NO2与水反应时会有部分发生反应:2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2,HNO2是弱酸,不稳定。
猜想一:NO2溶于浓硝酸,与蓝色Cu(NO3)2溶液混合而呈现绿色。
猜想二:HNO2电离出的NO 与Cu2+结合为Cu(NO2) (绿色)。
① 向浓硝酸中通入NO2,溶液呈黄色,加入___________(填试剂)后呈绿色,证实猜想一合理。
② 研究猜想二是否为实验Ⅰ所得溶液呈绿色的主要原因,实验如下。

a.证明溶液A中含有HNO2的证据是___________
b.向溶液B中滴加少量硝酸,溶液由绿色变为蓝色。结果表明,猜想二不是实验Ⅰ所得溶液呈绿色的主要原因,说明理由:___________
(3)实验2中充入O2后气体变为红棕色的反应的化学方程式是___________
(4)查阅文献:铁粉与稀硝酸反应会生成H2。由实验3中的实验现象可知,过量的铁粉与0.5 mol/L稀HNO3反应的还原产物中除了H2外,还有___________生成。写出白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色的化学方程式___________
(5)甲同学对实验3产生H2的原因提出假设:该浓度的硝酸中 H+ 的氧化性大于NO。乙同学认为该假设不合理。依据是实验2中观察到了___________(填实验现象),该现象能说明假设不合理,理由是___________
(6)结合以上实验可知,金属与硝酸反应的产物与___________等因素有关。

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【推荐1】查阅文献:铁粉与稀硝酸反应会生成。化学小组用如图装置做验证实验。

(1)甲同学进行了实验Ⅰ:
实验现象
ⅰ.室温下,在注射器中加入过量的铁粉与立即有气体产生,溶液几乎无色,反应结束后
收集到无色气体
ⅱ.将气体通入有空气的容器无明显变化
ⅲ.点燃气体有尖锐的爆鸣声,容器壁出现无色液滴。
ⅳ.取反应后溶液,加入足量NaOH溶液并加热立刻得到白色沉淀,迅速变为灰绿色。加热后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
①气体产物是的实验依据是___________
②根据实验现象分析,铁粉与反应时还有其他还原产物生成,写出生成该还原产物的离子方程式:___________
(2)乙同学对产生的原因提出假设:
假设1:该浓度的硝酸中的氧化性大于NO
假设2:该浓度的硝酸中的还原速率大于NO
①乙同学用___________(Cu或Mg)粉与反应证明了假设1不成立。实验依据是___________
②乙同学用其他方案证明了假设2成立。
(3)丙同学仅改变温度条件,重复实验1。实验中气体成分和溶液成分检验的现象与实验1类似,但收集到的气体体积不同:
序号反应温度气体体积
a40℃3.4mL
b30℃2.6mL
随温度升高,收集到的气体体积减少,原因:___________
(4)改用与过量铁粉反应,有无色气体生成,溶液变为深棕色。气体接触空气显红棕色,不可燃。根据以上结论解释生成还原产物的原因___________
(5)综上所述,金属与硝酸生成氢气,需要控制哪些条件?___________
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(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是________________
(2)物质C中含有离子X。为了确定X,现将(1)中的两种物质记为AB,当CA的溶液混合时,产生蓝色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体,则X________(填序号)
A.Br            B.SO42﹣        C.CH3COO               D.HCO3
(3)19.2gCu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,写出Cu溶解的离子方程式______若要将Cu完全溶解,至少加入H2SO4的物质的量是________
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(1)常温下将气体B通入水中发生反应,生成A和D,则该反应的离子方程式_____
(2)写出E与氧气反应生成A的化学方程式_________________________
(3)D和E生成的化合物在某温度下加热分解,同时生成两种氧化物。且在此过程中,若有0.5 mol该化合物完全反应,转移电子数为2 mol。写出该反应的化学方程式___
(4)下图所示是进行木炭与D浓溶液反应,并检验生成的气体和反应的热效应的实验装置,它具有无污染.现象明显等特点。具支试管A中所盛固体下层是无水CaCl2(作载体不参加反应),上层是红热的木炭。实验时慢慢将D浓溶液滴到木炭上,反应即开始进行且能长时间剧烈反应。①写出木炭与D浓溶液反应的化学方程式_________

②该反应为_________________(填“吸热”或“放热”)反应。
③试管B内出现的现象为________________________________
④在实验临近结束时,发现滴管中的D浓溶液难以滴下。若想再滴入几滴D浓溶液使木炭反应完全,最简单的办法是________________
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