Question

化學小組同學對酸的性質很感興趣，向老師提出了研究硝酸性質的建議。老師高興地答應了，并帶領同學們進行了硝酸性質的實驗探究。

【實驗設計】

(1)將石蕊溶液滴入稀硝酸中，預計石蕊溶液由紫色變為________色。

(2)將鋅片投入稀硝酸中，預計將產生H₂，其名稱為________。

【實驗驗證】

同學們按上述設計做了實驗，卻發現石蕊變色一會兒后即褪去，鋅片投入稀硝酸中后，溶液中冒出氣泡，產生無色氣體A，在試管口氣體A即變成紅棕色且有刺激性氣味的氣體B。

【提出問題】

(1)石蕊溶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。

	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)大家一致認同紅棕色氣體B是NO₂，但對于無色氣體A及變化的原因有不同的看法：

①小麗同學認為A是NH₃，但遭到大家的一致反對，原因是________________________________________________________________________；

②小強同學認為A是N₂，也遭到大家的一致反對，原因是________________________________________________________________________；

③經討論，最終大家獲得了A是NO的共識。NO遇氧氣變成NO₂的化學方程式為： ________________________________________________________________________。　　　　　　　　

【實驗探究】

小紅同學對硝酸能與Cu反應很感興趣，便取了一小塊銅片投入稀硝酸中，發現Cu溶解，也出現上述Zn與稀硝酸反應的類似現象，她便確認生成了NO，并在老師的幫助下，測出恰好反應的Cu和HNO₃的質量比為8∶21，由此獲得了Cu與稀硝酸的反應方程式為：________________________________________________________________________。

【交流與反思】

根據探究結果，請你解釋稀鹽酸跟銅不反應而稀硝酸卻能跟銅反應的原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

[實驗設計]

(1)紅　(2)氫氣

[猜想與分析]

(1)取少量稀硝酸于干凈的試管中，滴入石蕊溶液，觀察實驗現象(或用干凈的試管重復上述實驗)

(2)①NH₃極易溶于水

②N₂的化學性質比較穩定，常溫下，N₂在空氣中不能氧化成NO₂　③2NO＋O₂===2NO₂

[實驗探究]

3Cu＋8HNO₃===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

[交流與反思]

銅不與稀鹽酸發生置換反應，是因為銅的金屬活動性弱于氫，而稀硝酸具有強氧化性，能與Cu發生氧化還原反應，生成NO等