某同學(xué)在探究銅絲與1.35mol/LHNO3反應(yīng)的反應(yīng)速率變化的原因。反應(yīng)體系溫度(T)-時間(t)變化曲線如圖1,生成的NO體積(V)-時間(t)變化曲線如圖2。實驗過程中觀察到溶液由反應(yīng)最初的藍(lán)色變?yōu)榫G色,最終變?yōu)樯钏{(lán)色。
資料:i.已知HNO2是弱酸,不穩(wěn)定,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
ii.Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+存在時溶液顯藍(lán)色,以[Cu(NO2)x]2-x存在時顯綠色。
iii.Ag++NO2-=AgNO2↓(淡黃色)。
(1)根據(jù)圖1可知,Cu與稀HNO3的反應(yīng)是
放熱
放熱
(選“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式是 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O
。
(2)為探究溶液顏色變化原因的進(jìn)行如下實驗。取上述實驗初期(A)、中期(B)、后期(C)三個不同時間段的溶液各1mL,分別加入相同濃度的KMnO4(H+)溶液和相同濃度的AgNO3溶液。
實驗內(nèi)容 |
A溶液(淺藍(lán)色) |
B溶液(綠色) |
C溶液(深藍(lán)色) |
滴加KMnO4(H+)溶液 |
滴入5滴后不再褪色 |
滴入20滴后仍褪色 |
滴入10滴后不褪色 |
滴加AgNO3溶液 |
無明顯現(xiàn)象 |
淡黃色沉淀 |
淡黃色沉淀 |
①依據(jù)上述實驗現(xiàn)象,能證明A、B、C溶液中一定含有的粒子是
HNO2 (或NO2-)
HNO2 (或NO2-)
(填化學(xué)用語);若將A、B、C三種溶液加熱一段時間,冷卻后,再滴加KMnO
4(H
+)溶液,溶液均不褪色,原因是
HNO2不穩(wěn)定受熱分解
HNO2不穩(wěn)定受熱分解
。
②請從粒子種類和濃度變化的角度解釋銅與稀硝酸反應(yīng)過程中,溶液由反應(yīng)最初的藍(lán)色變?yōu)榫G色,最終變?yōu)樯钏{(lán)色的原因是
反應(yīng)開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍(lán)色;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2)x]2-x 而呈綠色;反應(yīng)到最后階段,由于HNO2不穩(wěn)定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍(lán)色加深
反應(yīng)開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍(lán)色;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2)x]2-x 而呈綠色;反應(yīng)到最后階段,由于HNO2不穩(wěn)定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍(lán)色加深
。
(3)依據(jù)圖2,在200分鐘時,反應(yīng)速率突然加快,推測其原因可能是由NO
2-引起的,請設(shè)計實驗方案加以證明:
將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現(xiàn)象,加入少量NaNO2,體系反應(yīng)速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應(yīng)的速率
將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現(xiàn)象,加入少量NaNO2,體系反應(yīng)速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應(yīng)的速率
。