【题目】实验室开放日,化学小组的同学来到实验室,对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。
【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,预计将产生氢气。
【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HNO4后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体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:
NH3 | N2 | NO | NO2 | |
颜色 | 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及变化的原因有不同的看法:
①小丽同学认为A是NH3,但遭到了大家的一致反对,原因是 。
②小强同学认为A的N2,也遭到大家的一致反对,原因是 。
③经讨论,最终大家获得了A是NO,NO在试管口遇氧气生成NO2的共识。
【实验探究】
小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣,便取了一小块Cu片投入稀HNO3中,发现Cu片溶解,也出现了上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确认生成了NO,并在老师的帮助下,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的反应化学方程式 。
【交流与反思】
根据探究结果,请你解释稀HCl跟Cu不反应而稀HNO3却能跟Cu反应的原因
。
【题目】实验与探究是化学学习的重要方法和内容,李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹,他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解;
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝;
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水;
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;② ;③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告:
实验操作与现象 | 实验结论 |
猜想②正确 |
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O.
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证:
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气;
步骤二:点燃酒精灯,依次连接装置A→B→ → (填“C”,“D”);
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
【解释与结论】
①当观察到 ,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O,写出装置C中反应的化学方程式 ;
②写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式 。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是 。