Question

【题目】化学小组对酸具有的相似性质很感兴趣，欲对硝酸的性质进行实验探究。

（实验设计）（1）将石蕊试液滴入稀硝酸中，预计石蕊试液由紫色变__色。

（2）将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生H2.

（实验验证）同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出气泡，产生无色气体A，在试管口A变成红棕色有刺激性气味的气体B.

（提出问题）（1）石蕊试液变色后为何会褪色?

（2）上述产生的无色气体是什么? 硝酸具有哪些特性?

（查阅资料）看到如此异常的现象，在老师的指导下，同学们上网查到了下列资料：

（1）硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2 .

（2）含氮元素的某些气态物质的物理性质如下表：

	NH3	N2	NO	NO2
顏色	无色	无色	无色	红棕色
溶解性	极易溶于水	不溶于水	不溶于水	可溶于水或硝酸

（猜想与分析）

（1）小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净，含有其他杂质造成的，要证明小明的观点，应进行的操作是______.

（2）大家一致认同了红棕色气体B是NO2，但对于无色气体A及其变化的原因有不同的看法：

①小丽同学认为A是NH3，但大家一致反对，原因是_________；

②小强同学认为A是N2，大家也一致反对，理由是__________；

③最后大家获得了A是NO的共识。因为NO在试管口遇氧气生成NO2，该反应方程式为___

（实验探究）“硝酸能否与Cu反应”?小红很感兴趣,便取了一小块铜片投入稀HNO3中,发现Cu溶解,也出现上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确证生成了NO，测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应方程式为______________.

（交流与反思）稀HCl跟铜不反应是因为铜的金属活动性比氢__（填“弱”或“强”），而稀HNO3却能和铜反应是因为稀HNO3具有强的氧化性，能与Cu发生氧化还原反应，生成NO等物质。

Answer 1

【答案】红 取少量稀HNO3于干净的试管中，滴入石蕊试液。观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验) NH3极易溶于水，大多数气体会溶解在稀HNO3中。且在常温下NH3不易被氧化NO2 N2的化学性质比较稳定，常温下，N2在空气中不能氧化成NO2 弱

【解析】

实验设计：（1）紫色石蕊试液遇酸变红，硝酸显酸性，故将石蕊试液滴入稀硝酸中，预计石蕊试液由紫色变红色；

猜想与

（1）小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净，含有其他杂质造成的，故为了验证小明的猜想，可取干净的试管进行实验，看是否会出现相同的现象，故取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液。观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验)；

（2）①氨气极易溶于水，且在常温下，氨气不易被氧化为二氧化氮，故小丽的猜想错误，故填：NH3极易溶于水,大多数气体会溶解在稀HNO3中。且在常温下NH3不易被氧化NO2；

②氮气的化学性质比较稳定，在常温下，不易与其它物质发生反应，故氮气在常温下不能被氧化为二氧化氮，故填：N2的化学性质比较稳定，常温下，N2在空气中不能氧化成NO2；

③NO在试管口遇氧气生成NO2，该反应的化学方程式为：；

实验探究：铜与硝酸反应生成NO，且恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21，设铜与硝酸反应的化学方程式中，铜与硝酸的化学计量数分别为m、n，，m：n=3:8 ，故该反应的化学方程式为：；

交流与反思：在金属活动性顺序里，铜位于氢之后，故铜与稀盐酸不反应，因为铜的金属活动性比氢弱。