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銅片與濃硝酸反應后溶液呈現(xiàn)鮮草綠色，小組同學探究其成因。
（1）銅片溶解的化學方程式為
Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O
。
【初步實驗】
甲同學提出猜想：僅僅是因為氣體溶解后，溶液顏色和氣體顏色疊加形成鮮草綠色，進行實驗1-1及1-2予以驗證。
實驗1-1：取5mL反應后混合液于一支試管內(nèi)，按一定的氣體流速將N2和CO2混合氣體通入，有大量紅棕色氣體逸出，約25min后溶液轉(zhuǎn)為藍色。
實驗1-2：取5mL反應后混合液于另一支試管內(nèi)，按與實驗1-1中相同的氣體流速將空氣通入，有大量紅棕色氣體逸出，約5min后溶液轉(zhuǎn)為藍色。
（2）乙同學根據(jù)以上2個實驗現(xiàn)象證明甲同學猜想不成立，理由是
相同氣體流速下，溶液變?yōu)樗{色所用時間不同
相同氣體流速下，溶液變?yōu)樗{色所用時間不同
。
【深入研究】
分別向四支試管內(nèi)依次加入下列試劑后，同時插入銅絲并記錄實驗現(xiàn)象，如表。
編號 濃硝酸/mL 蒸餾水/滴 30%H2O2/滴 4mol/L尿素溶液/滴 現(xiàn)象
2-1 1 0 0 0 快速反應，異常劇烈，溶液為鮮草綠色
2-2 1 3 0 0 快速反應，異常劇烈，溶液為鮮草綠色
2-3 1 0 3 0 反應較慢，溶液為藍色，沒有綠色出現(xiàn)
2-4 1 0 0 3 反應較慢，溶液為藍色，沒有綠色出現(xiàn)
已知：①尿素的化學式為CO（NH2）2，其中C的化合價為+4價
②該條件下，濃硝酸與尿素溶液不反應
③金屬和濃硝酸反應過程中有HNO2生成，可大大加快金屬與濃硝酸反應的速率。其原理為：
第一步：4NO2+2H2O?2HNO2+2H++2NO3-
第二步：Cu+???
第三步：2NO+4H++4NO3-═6NO2+2H2O
（3）補全上述原理的第二步反應：
Cu+2H++2HNO2=Cu2++2NO↑+2H2O
Cu+2H++2HNO2=Cu2++2NO↑+2H2O
。
（4）因為發(fā)生化學反應：
1
1
CO（NH2）2+
2HNO2
2HNO2
═
2
2
N2↑+
CO2↑
CO2↑
+
3H2O
3H2O
，因此實驗2-4中反應速率較慢。
上述實驗可以說明反應過程中的HNO2對反應速率有一定影響。丙同學設計實驗3，能證明反應混合液的鮮草綠色也與HNO2也有關。
（5）實驗3：向一支試管內(nèi)加入5滴稀H2SO4，加入NaNO2溶液振蕩后再滴加CuSO4溶液，現(xiàn)象是
溶液變?yōu)轷r草綠色
溶液變?yōu)轷r草綠色
。
（6）實驗2-3和實驗2-4分別證明了HNO2具有
還原
還原
性、
氧化
氧化
性，這與其核心元素化合價密切相關。
（7）解釋實驗1-1和1-2的現(xiàn)象差異
因為1-2中，空氣中的氧氣將產(chǎn)生的HNO2氧化，因此鮮草綠色較快消失
因為1-2中，空氣中的氧氣將產(chǎn)生的HNO2氧化，因此鮮草綠色較快消失
。
【答案】Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O；相同氣體流速下，溶液變?yōu)樗{色所用時間不同；Cu+2H++2HNO2=Cu2++2NO↑+2H2O；1；2HNO2；2；CO2↑；3H2O；溶液變?yōu)轷r草綠色；還原；氧化；因為1-2中，空氣中的氧氣將產(chǎn)生的HNO2氧化，因此鮮草綠色較快消失
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：46引用：1難度：0.5
相似題
  • 1．為探究FeCl3的性質(zhì)，進行了如下實驗（FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為0.1mol?L-1）。
    實驗 操作與現(xiàn)象
    ① 在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黃色；煮沸，溶液變紅褐色。
    ② 在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，變紅褐色；再滴加K3[Fe（CN）6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀。
    ③ 在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，變紅褐色；將上述混合液分成兩份，一份滴加K3[Fe（CN）6]溶液，無藍色沉淀生成；另一份煮沸，產(chǎn)生紅褐色沉淀。
    依據(jù)上述實驗現(xiàn)象，結(jié)論不合理的是（　?。?/div>
    發(fā)布：2024/9/20 18:0:8組卷：566引用：8難度：0.5
  • 2．回答下列問題：
    Ⅰ.某小組研究Na2S溶液與KMnO4溶液反應，探究過程如圖。
    實驗序號 Ⅰ Ⅱ
    實驗過程  菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng) 
    實驗現(xiàn)象 紫色變淺（pH＞1），生成棕褐色沉淀（MnO2） 溶液呈淡黃色（pH≈8），生成淺粉色沉淀（MnS）
    資料：單質(zhì)硫可溶于過量硫化鈉溶液形成淡黃色的Na2S2溶液。
    （1）根據(jù)實驗可知，Na2S具有
     
    性。
    （2）甲同學預測實驗Ⅰ中S2-被氧化成
    S
    O
    2
    -
    3
    。
    ①根據(jù)實驗現(xiàn)象，乙同學認為甲的預測不合理，理由是
     
    。
    ②乙同學取實驗Ⅰ中少量溶液進行實驗，檢測到有
    S
    O
    2
    -
    4
    ，得出S2-被氧化成
    S
    O
    2
    -
    4
    的結(jié)論，丙同學否定了該結(jié)論，理由是
     
    。
    ③同學們經(jīng)討論后，設計了如圖實驗，證實該條件下
    M
    n
    O
    -
    4
    的確可以將S2-氧化成
    S
    O
    2
    -
    4
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    右側(cè)燒杯中的溶液是
     
    ；連通后電流計指針偏轉(zhuǎn)，一段時間后，取左側(cè)燒杯中的溶液，用鹽酸酸化后，滴加BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成，證明S2-氧化成了
    S
    O
    2
    -
    4
    。
    Ⅱ.甲烷和甲醇的燃料電池具有廣闊的開發(fā)和應用前景。
    （3）甲醇燃料電池（簡稱DMFC）由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染，可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注。DMFC的工作原理如圖所示：
    菁優(yōu)網(wǎng)
    通入a物質(zhì)的電極是原電池的
     
    （填“正”或“負”）極，其電極反應式為
     
    。
    （4）某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗：如圖所示U形管中氯化鈉溶液的體積為800mL。閉合K后，若每個電池中甲烷通入量為0.224L（標準狀況），且反應完全，則理論上通過電解池的電量為
     
    （法拉第常數(shù)F=9.65×104C?mol-1），若產(chǎn)生的氣體全部逸出，電解后溶液混合均勻，電解后U形管中溶液的pH為
     
    （假設反應后溶液體積不變）。
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    發(fā)布：2024/9/20 13:0:8組卷：22引用：5難度：0.5
  • 3．某小組同學制備碘酸鹽（
    IO
    -
    3
    ）并探究其性質(zhì)．
    資料：①I2可與NaOH溶液反應生成
    IO
    -
    3
    和I-．
    ②碘酸鈣[Ca（IO3）2]為難溶于水、能溶于硝酸的白色固體．
    ③X2的氧化性，X-的還原性與溶液的酸堿性無關：
    IO
    -
    3
    與氧化性隨溶液酸性增強而增強（X為Cl、Br或I）．
    實驗裝置如圖（加熱與夾持裝置略）：
    菁優(yōu)網(wǎng)
    步驟：
    Ⅰ．打開A中分液漏斗活塞，加熱固底燒瓶；一段時間后，B中溶液由無色變?yōu)樽攸S色．
    Ⅱ．將B中棕黃色溶液倒入燒杯中，再加入NaOH溶液，燒杯中溶液由棕黃色變?yōu)闊o色．
    （1）A裝置發(fā)生的化學方程式為
     
    ．
    （2）C裝置發(fā)生的離子方程式為
     
    ．
    （3）取少量步驟Ⅱ后所得無色溶液，加入過量鹽酸和CCl4，振蕩后靜置，溶液分層，上層呈淺黃色，下層呈紫色．甲同學得出結(jié)論：在酸性條件下
    IO
    -
    3
    可以氧化I-為I2．
    ①乙同學認為上述結(jié)論不合理，可能原因如下：
    原因一：空氣中O2在酸性條件下將溶液中的I-氧化，離子方程式為
     
    ．
    原因二：
     
    （填化學式）在酸性條件下將溶液中的I-氧化．
    ②為了進一步證明在酸性條件下
    IO
    -
    3
    可氧化I-為I2，完成如下實驗：
    ?。砣∨c（3）等量的步驟Ⅱ后所得無色溶液，加入稍過量CaCl2固體，振蕩，充分反應后過濾得到無色溶液X和沉淀Y．
    ⅱ．向無色溶液X，加入與（3）等量的鹽酸和CCl4，振蕩后靜置，溶液分層，上、下層均幾乎無色．
    ⅲ．取少量洗滌后的沉淀Y加入稀HNO3，固體溶解，繼續(xù)加入少量KI溶液，溶液呈黃色．
    ⅳ．……
    a.由實驗ⅰ、ⅱ得出結(jié)論：
     
    ．
    b.由實驗ⅲ和ⅳ得出結(jié)論：在酸性條件下
    IO
    -
    3
    可以氧化I-為I2．補全實驗ⅳ的操作和現(xiàn)象
     
    ．
    （4）根據(jù)實驗ⅲ得出：氧化性I2
     
    IO
    -
    3
    （填“＞”或“＜”），而實驗ⅰ表明I2和
    IO
    -
    3
    的氧化性強弱關系相反，原因是
     
    ．
    （5）查閱資料發(fā)現(xiàn)，
    XO
    -
    3
    與相應的X-（X=Cl,Br）均有類似上述反應．濃度相同時，氧化性
    C
    l
    O
    -
    3
    ≈
    B
    r
    O
    -
    3
    ，但濃度均為0.1mol/L的
    C
    l
    O
    -
    3
    和Cl-開始發(fā)生反應時的pH為1，而濃度均為0.1mol/L的
    B
    r
    O
    -
    3
    和Br-開始發(fā)生反應的pH為5．試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋兩個反應開始發(fā)生時pH不同的原因
     
    ．
    發(fā)布：2024/9/20 6:0:10組卷：43引用：4難度：0.4
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