Question

学习了金属的化学性质后，某兴趣小组进行了如下实验：将足量镁条加入到氯化铜溶液 中，观察到镁条表面有气泡产生，同时有红色固体附在镁条表面。

【提出问题】产生气体是什么物质? 有红色固体又是什么物质？

【查阅资料】在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属Cu，在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应，但可以与稀硝酸反应，其化学方程式为：

3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O

反应生成的NO是无色、难溶于水的气体，在常温下与空气中的O2迅速化合生成 N02，N02是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。

【作出猜想】猜想一：气体可能是氢气、红色固体是金属氧化铁；猜想二：气体可能是氢气、 红色固体是金属铜；猜想三：气体可能是二氧化碳、红色固体是金属铜。

【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想一和三不合理，其理由是_____________________。

【实验与结论】

实验步骤	现象	结论
（1）取少量红色固体于一支洁净的试管中，加入稀盐酸	__________________________________	猜想一不成立
（2）①用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片 ②取少量红色固体于一支洁净的试管中，加入稀硝酸	该气体能燃烧，且玻璃片上有______出现 红色固体溶解，得到蓝色溶液同时看到试管上部有红棕色气体产生	猜想二成立

【继续探究】

（1）用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4，说明氯化铜溶液中含有较多的________离子。

（2）取7.68g 红色固体，加入100g稀HNO3溶液，如恰好完全反应，计算生成NO的质量(化学方程式见上)和反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数。 (请写出计算过程)

 

Answer 1

【交流讨论】反应物中不含铁元素和碳元素，不符合质量守恒定律

【实验与结论】固体不溶解 水雾

【继续探究】（1） 氢 （2）2.4g 20.16%

【解析】

试题分析：（1）【交流讨论】大家思考后，一致认为猜想一和三不合理，其理由是：反应物中不含铁元素和碳元素，不符合质量守恒定律

【实验与结论】（1）取少量红色固体于一试管中，加入稀盐酸，若固体不溶解，猜想一不成立

（2）因为猜想二成立，产生的气体是氢气，而氢气具有可燃性，燃烧的生成物是水，用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片水雾

【继续探究】（1）用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4，呈酸性，说明氯化铜溶液中含有较多的氢离子

（2）根据化学方程式：3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O中Cu与HNO3、NO的质量关系，即可分别求出HNO3、NO的质量，进而可算反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数

【解析】
设生成NO的质量为x，稀硝酸中溶质的质量为y

3Cu + 8HN03 Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H20

192 504 60

7.68g y x

192：60=7.68：x (0.5分) x=2.4g

192：504=7.68：y (0.5分) y=20.16g

20.16g/100g ×l00％==20．16％

答：生成NO的质量为2.4g，稀硝酸中溶质的质量分数为20.16％

考点：质量守恒定律的应用，氢气的检验，根据化学方程式计算