题目内容
某小组对Cu与浓HNO3的反应进行研究．记录如下：
Ⅰ．Cu与浓HN03反应的化学方程式是 ．
Ⅱ．探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因．
（1）甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的．乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是 ．
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的．进行实验2：先将NO2通入B中，再鼓入N2．结果证实假设成立．则以上两步操作对应的现象分别是 、 ．
（3）为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：
i．溶有NO2的、浓HNO3呈黄色；水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色．
ii．NO2溶于水，会发生反应2NO2+H2O═HNO3+HNO2，HNO2是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易分解．
iii．NO2-能与Cu2+反应：Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-（绿色）
据此，丙进一步假设：
①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2的蓝色溶液混合而形成的绿色；
②可能是A中生成了Cu（NO2）42-使溶液呈绿色．丙进行如下实验：
①亚硝酸分解的化学方程式是 ．
②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因： ．
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 ，请依据实验现象阐述理由： ．
| 装置 | 药品 | 现象 | |
| 实验1 |  | 0.64g Cu片（0.01mol）和20.0mL浓HNO3 | Cu片消失，得到绿色溶液A，放置较长时间后得到蓝色溶液B，… |
Ⅱ．探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因．
（1）甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的．乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的．进行实验2：先将NO2通入B中，再鼓入N2．结果证实假设成立．则以上两步操作对应的现象分别是
（3）为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：
i．溶有NO2的、浓HNO3呈黄色；水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色．
ii．NO2溶于水，会发生反应2NO2+H2O═HNO3+HNO2，HNO2是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易分解．
iii．NO2-能与Cu2+反应：Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-（绿色）
据此，丙进一步假设：
①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2的蓝色溶液混合而形成的绿色；
②可能是A中生成了Cu（NO2）42-使溶液呈绿色．丙进行如下实验：
| 操作 | 现象 | |
| 实验3 | 1、配制与溶液A的c（H+）相同的HNO3溶液，取20.0mL，通入NO2气体 | 溶液呈黄色 |
| 2、再加0.01mol Cu（NO3）2固体搅拌至完全溶解 | 溶液变为绿色 | |
| 3、加水稀释 | 溶液立即变为蓝色 | |
| 实验4 | 1、向20.0mL 0.5mol/L Cu（NO3）2蓝色溶液中通入少量NO2 | 溶液呈绿色 |
| 2、加入稀H2SO4 | 有无色气体放出，遇空气变红棕色，溶液很快变为蓝色 |
②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因：
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：Ⅰ（1）硝酸具有强氧化性，可与铜反应生成硝酸铜和二氧化氮气体；
Ⅱ．（1）乙的依据是 溶液A和溶液B中，c（Cu2+） 基本相同；（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的，若假设成立，则先将NO2通入B中，再鼓入N2，以上两步操作对应的现象分别是溶液由蓝变绿、溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出；
（3）①根据加入稀H2SO4有无色气体放出，遇空气变红棕色，可知有一氧化氮生成，则亚硝酸歧化分解；
②加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因：加入稀硫酸，抑制HNO2的电离，并使HNO2分解，降低c（NO2-），造成 Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色；
（4）根据实验对比得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 A中剩余的浓 HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2 的蓝色溶液混合而形成的绿色；理由：实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO2-不能大量存在，因此在A溶液中绿色的Cu（NO2）42-不能大量存在，Cu2+与NO2-反应生成Cu（NO2）42- 不是使溶液呈绿色的主要原因．
Ⅱ．（1）乙的依据是 溶液A和溶液B中，c（Cu2+） 基本相同；（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的，若假设成立，则先将NO2通入B中，再鼓入N2，以上两步操作对应的现象分别是溶液由蓝变绿、溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出；
（3）①根据加入稀H2SO4有无色气体放出，遇空气变红棕色，可知有一氧化氮生成，则亚硝酸歧化分解；
②加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因：加入稀硫酸，抑制HNO2的电离，并使HNO2分解，降低c（NO2-），造成 Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色；
（4）根据实验对比得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 A中剩余的浓 HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2 的蓝色溶液混合而形成的绿色；理由：实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO2-不能大量存在，因此在A溶液中绿色的Cu（NO2）42-不能大量存在，Cu2+与NO2-反应生成Cu（NO2）42- 不是使溶液呈绿色的主要原因．
解答：
解：Ⅰ（1）硝酸具有强氧化性，可与铜反应生成硝酸铜和二氧化氮气体，反应方程式为Cu+4HN03（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H20，
故答案为：Cu+4HN03（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H20；
Ⅱ．（1）乙的依据是 溶液A和溶液B中，c（Cu2+） 基本相同，故答案为：溶液A和溶液B中，c（Cu2+） 基本相同；
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的，若假设成立，则先将NO2通入B中，再鼓入N2，以上两步操作对应的现象分别是溶液由蓝变绿、溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出，故答案为：溶液由蓝变绿；溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出；
（3）①根据加入稀H2SO4有无色气体放出，遇空气变红棕色，可知有一氧化氮生成，则亚硝酸歧化分解的化学方程式是 3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O，故答案为：3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O；
②加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因：加入稀硫酸，抑制HNO2的电离，并使HNO2分解，降低c（NO2-），造成 Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色，故答案为：加入稀硫酸，抑制HNO2的电离，并使HNO2分解，降低c（NO2-），造成 Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色；
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 A中剩余的浓 HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2 的蓝色溶液混合而形成的绿色；依据实验现象阐述理由：实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO2-不能大量存在，因此在A溶液中，绿色的Cu（NO2）42-不能大量存在，Cu2+与NO2-反应生成Cu（NO2）42- 不是使溶液呈绿色的主要原因，故答案为：A中剩余的浓 HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2 的蓝色溶液混合而形成的绿色；实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO2-不能大量存在，因此在A溶液中，绿色的Cu（NO2）42-不能大量存在，Cu2+与NO2-反应生成Cu（NO2）42- 不是使溶液呈绿色的主要原因．
故答案为：Cu+4HN03（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H20；
Ⅱ．（1）乙的依据是 溶液A和溶液B中，c（Cu2+） 基本相同，故答案为：溶液A和溶液B中，c（Cu2+） 基本相同；
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的，若假设成立，则先将NO2通入B中，再鼓入N2，以上两步操作对应的现象分别是溶液由蓝变绿、溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出，故答案为：溶液由蓝变绿；溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出；
（3）①根据加入稀H2SO4有无色气体放出，遇空气变红棕色，可知有一氧化氮生成，则亚硝酸歧化分解的化学方程式是 3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O，故答案为：3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O；
②加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因：加入稀硫酸，抑制HNO2的电离，并使HNO2分解，降低c（NO2-），造成 Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色，故答案为：加入稀硫酸，抑制HNO2的电离，并使HNO2分解，降低c（NO2-），造成 Cu2+（蓝色）+4NO2-?Cu（NO2）42-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色；
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 A中剩余的浓 HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2 的蓝色溶液混合而形成的绿色；依据实验现象阐述理由：实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO2-不能大量存在，因此在A溶液中，绿色的Cu（NO2）42-不能大量存在，Cu2+与NO2-反应生成Cu（NO2）42- 不是使溶液呈绿色的主要原因，故答案为：A中剩余的浓 HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu（NO3）2 的蓝色溶液混合而形成的绿色；实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO2-不能大量存在，因此在A溶液中，绿色的Cu（NO2）42-不能大量存在，Cu2+与NO2-反应生成Cu（NO2）42- 不是使溶液呈绿色的主要原因．
点评：本题主要考查HNO3的性质、属物质验证性实验设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，利用对比的方法判断硝酸的性质，物质验证性实验方案的设计如下：结合已知的物质具有的性质，选择合适的试剂，设计具体实验方案验证物质是否具有该性质．对有毒气体要设计尾气处理装置，防止污染环境．
练习册系列答案
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X-的核外电子排布为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是（ ）
| A、第三周期0族 |
| B、第三周期VIIA族 |
| C、第三周期IA族 |
| D、第四周期IA族 |
如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
某条件下，在2L密闭容器中发生如下反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）△H＞0．在三种不同条件下进行，其中NO、O2的起始浓度都为0mol?L-1，实验Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，NO2的浓度（mol?L-1）随时间（min）的变化如图所示．
下列物质中，含有共价键的离子化合物是（ ）
| A、NaOH |
| B、H2 |
| C、CaCl2 |
| D、Na2S |