3.寫出實(shí)驗(yàn)室用鋅制備氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式:
。老師說,該反應(yīng)不能用稀硝酸。為此,化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,對硝酸的性質(zhì)進(jìn)行了探究。
【觀察推測】
在實(shí)驗(yàn)室,老師先請同學(xué)們觀察盛裝濃硝酸的試劑瓶(棕色、細(xì)口、玻璃塞),仔細(xì)閱讀標(biāo)簽內(nèi)容(如圖所示),然后打開瓶塞觀察現(xiàn)象(瓶口有白霧),由此推測硝酸的性質(zhì)有:
(寫兩點(diǎn))。
實(shí)驗(yàn)中需要稀硝酸?,F(xiàn)配制100mL 18.2%的稀硝酸(密度約為1g/cm3),需65%濃硝酸的體積為
mL,配制稀硝酸需要的儀器:
。
【預(yù)測驗(yàn)證】
填寫下表空白:
實(shí)驗(yàn)操作 |
預(yù)測現(xiàn)象 |
驗(yàn)證現(xiàn)象 |
分析、結(jié)論 |
①取少量稀硝酸于兩支試管中,加入幾滴紫色石蕊試液 |
溶液變紅 |
溶液變紅 |
稀硝酸顯 性(選填“酸”“堿”或“中”) |
②取適量稀硝酸于試管中加入一小塊鋅片 |
鋅片不斷溶解生成 色氣體 |
鋅片不斷溶解,有無色氣體A生成,在液面上方變?yōu)榧t棕色 |
鋅、銅都能與稀硝酸反應(yīng),產(chǎn)生的無色氣體在液面變色,說明氣體不是H2 |
③取適量稀硝酸于試管中加入一小塊銅 |
無變化 |
銅緩慢溶解,溶液呈藍(lán)色,有無色氣體A產(chǎn)生,在液面上方變?yōu)榧t棕色 |
銅反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色說明有 生成(寫化學(xué)式) |
【提出問題】
(1)無色氣體和紅棕色氣體是什么?為何A氣體在液面上發(fā)生顏色變化?
(2)銅不與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng),為什么要與稀硝酸反應(yīng)?
【查閱資料】
看到如此異常的現(xiàn)象,在老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們上網(wǎng)查到了下列資料:
(1)硝酸有強(qiáng)氧化性,可與Zn、Cu等多種金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽,一般不生成H
2。氧化性:反應(yīng)中元素化合價(jià)降低(本質(zhì)是得到電子的能力)。還原性:反應(yīng)中元素化合價(jià)升高(本質(zhì)是失電子的能力)。
(2)含氮元素的某些氣態(tài)物質(zhì)的物理性質(zhì)。
|
NH3 |
N2 |
NO |
NO2 |
顏色 |
無色 |
無色 |
無色 |
紅棕色 |
溶解性 |
極易溶于水 |
不溶于水 |
不溶于水 |
可溶于水或硝酸 |
【解決問題】
分析討論后,大家一致認(rèn)同了:
(1)紅棕色氣體是NO
2,但對于無色氣體及變化的原因有不同的看法:
①甲同學(xué)認(rèn)為A是N
2,但遭到了其他同學(xué)的否定,原因是
。
②乙同學(xué)認(rèn)為A是NH
3,也遭到了其他同學(xué)的否定,原因是
。
(2)分析討論后,最后認(rèn)定A是NO,NO在液面上遇空氣中的氧氣生成NO
2。試寫出這一變化的化學(xué)反應(yīng)方程式
。
(3)綜合以上事實(shí)請解釋實(shí)驗(yàn)室制備氫氣不能用稀硝酸的原因:
。
【思考交流】
丙同學(xué)提出濃硝酸標(biāo)簽顯示“冷藏”,猜想硝酸受熱會(huì)分解。
針對丙同學(xué)的猜想同學(xué)們設(shè)計(jì)并完成了濃硝酸加熱分解的實(shí)驗(yàn)證明了濃硝酸不穩(wěn)定,分解產(chǎn)物一種是紅棕色氣體,一種是能供呼吸的氣體,另外一種是最常見的溶劑。請寫出濃硝酸受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式:
。