Question

【題目】化學小組對酸具有的相似性質很感興趣，欲對硝酸的性質進行實驗探究。

（實驗設計）（1）將石蕊試液滴入稀硝酸中，預計石蕊試液由紫色變__色。

（2）將Zn片投入稀硝酸中,預計將產生H2.

（實驗驗證）同學們按上述設計做了實驗,卻發現石蕊變色后一會兒即褪去,Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出氣泡，產生無色氣體A，在試管口A變成紅棕色有刺激性氣味的氣體B.

（提出問題）（1）石蕊試液變色后為何會褪色?

（2）上述產生的無色氣體是什么? 硝酸具有哪些特性?

（查閱資料）看到如此異常的現象，在老師的指導下，同學們上網查到了下列資料：

（1）硝酸可與Zn、Cu等多種金屬反應生成相應的硝酸鹽,但不生成H2 .

（2）含氮元素的某些氣態物質的物理性質如下表：

	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

（猜想與分析）

（1）小明同學認為石蕊變色后又褪色的原因是由于試管不干凈，含有其他雜質造成的，要證明小明的觀點，應進行的操作是______.

（2）大家一致認同了紅棕色氣體B是NO2，但對于無色氣體A及其變化的原因有不同的看法：

①小麗同學認為A是NH3，但大家一致反對，原因是_________；

②小強同學認為A是N2，大家也一致反對，理由是__________；

③最后大家獲得了A是NO的共識。因為NO在試管口遇氧氣生成NO2，該反應方程式為___

（實驗探究）“硝酸能否與Cu反應”?小紅很感興趣,便取了一小塊銅片投入稀HNO3中,發現Cu溶解,也出現上述Zn與稀HNO3反應的類似現象,確證生成了NO，測出恰好反應的Cu和HNO3的質量比為8:21,由此獲得了Cu與稀HNO3的反應方程式為______________.

（交流與反思）稀HCl跟銅不反應是因為銅的金屬活動性比氫__（填“弱”或“強”），而稀HNO3卻能和銅反應是因為稀HNO3具有強的氧化性，能與Cu發生氧化還原反應，生成NO等物質。

Answer 1

【答案】紅 取少量稀HNO3于干凈的試管中，滴入石蕊試液。觀察實驗現象(或用干凈的試管重復上述實驗) NH3極易溶于水，大多數氣體會溶解在稀HNO3中。且在常溫下NH3不易被氧化NO2 N2的化學性質比較穩定，常溫下，N2在空氣中不能氧化成NO2 弱

【解析】

實驗設計：（1）紫色石蕊試液遇酸變紅，硝酸顯酸性，故將石蕊試液滴入稀硝酸中，預計石蕊試液由紫色變紅色；

猜想與

（1）小明同學認為石蕊變色后又褪色的原因是由于試管不干凈，含有其他雜質造成的，故為了驗證小明的猜想，可取干凈的試管進行實驗，看是否會出現相同的現象，故取少量稀HNO3于干凈的試管中,滴入石蕊試液。觀察實驗現象(或用干凈的試管重復上述實驗)；

（2）①氨氣極易溶于水，且在常溫下，氨氣不易被氧化為二氧化氮，故小麗的猜想錯誤，故填：NH3極易溶于水,大多數氣體會溶解在稀HNO3中。且在常溫下NH3不易被氧化NO2；

②氮氣的化學性質比較穩定，在常溫下，不易與其它物質發生反應，故氮氣在常溫下不能被氧化為二氧化氮，故填：N2的化學性質比較穩定，常溫下，N2在空氣中不能氧化成NO2；

③NO在試管口遇氧氣生成NO2，該反應的化學方程式為：；

實驗探究：銅與硝酸反應生成NO，且恰好反應的Cu和HNO3的質量比為8:21，設銅與硝酸反應的化學方程式中，銅與硝酸的化學計量數分別為m、n，，m：n=3:8 ，故該反應的化學方程式為：；

交流與反思：在金屬活動性順序里，銅位于氫之后，故銅與稀鹽酸不反應，因為銅的金屬活動性比氫弱。