利用图所示装置进行铜与硝酸反应的实验。(1)硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因:______。(2)使用稀硝酸进行实验:反应开始后,铜丝逐渐变细,有气池产生,溶液变蓝。①铜与稀硝酸反应的离子方程式为______;②实验中观察到试管中的气体略有红棕色,其原因是______(用化学方程式表示)。(3)使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细、溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。①铜与浓硝酸反应的化学方程式为______。②某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO_(2)在溶液中达到饱和,NO_(2)的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液、向其中加入适量水后溶液变为蓝色,可能的原因是______(用化学方程式表示)。
$(1)$硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因:______。
$(2)$使用稀硝酸进行实验:反应开始后,铜丝逐渐变细,有气池产生,溶液变蓝。①铜与稀硝酸反应的离子方程式为______;
②实验中观察到试管中的气体略有红棕色,其原因是______(用化学方程式表示)。
$(3)$使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细、溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。
①铜与浓硝酸反应的化学方程式为______。
②某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是$NO_{2}$在溶液中达到饱和,$NO_{2}$的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液、向其中加入适量水后溶液变为蓝色,可能的原因是______(用化学方程式表示)。
题目解答
答案
(1)浓硝酸不稳定见光分解,方程式:$4HNO_{3(浓)}frac{underline{;;△;;}}{;}4NO_{2}uparrow +O_{2}uparrow +2H_{2}O$,所以硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中;
故答案为:$4HNO_{3(浓)}frac{underline{;;△;;}}{;}4NO_{2}uparrow +O_{2}uparrow +2H_{2}O$;
$(2)$①铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应离子方程式:$3Cu+8H^{+}+2NO_{3}^{-}$═$3Cu^{2+}+2NOuparrow +4H_{2}O$;
故答案为:$3Cu+8H^{+}+2NO_{3}^{-}$═$3Cu^{2+}+2NOuparrow +4H_{2}O$;
②实验中观察到试管中的气体略有红棕色,是因为生成的一氧化氮不稳定,易被空气中氧气氧化生成二氧化氮,方程式:$2NO+O_{2}=2NO_{2}$;
故答案为:$2NO+O_{2}=2NO_{2}$;
$(3)$①铜与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,方程式:$Cu+4HNO_{3(浓)}=Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}uparrow +2H_{2}O$;
故答案为:$Cu+4HNO_{3(浓)}=Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}uparrow +2H_{2}O$;
②某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是$NO_{2}$在溶液中达到饱和,$NO_{2}$的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈监色,两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液、向其中加入适量水后溶液变为蓝色,因为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,二氧化氮被反应掉,所以颜色变为蓝色,方程式:$3NO_{2}+H_{2}O$═$2HNO_{3}+NO$;
故答案为:$3NO_{2}+H_{2}O$═$2HNO_{3}+NO$。
解析
硝酸不稳定,见光分解,生成二氧化氮、氧气和水,因此需要存放在棕色试剂瓶中以防止光照分解。
步骤 2:铜与稀硝酸反应
铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应过程中铜丝逐渐变细,溶液变蓝。
步骤 3:一氧化氮与氧气反应
实验中观察到的红棕色气体是由于一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮。
步骤 4:铜与浓硝酸反应
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应剧烈,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。
步骤 5:二氧化氮与水反应
二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,加入适量水后,二氧化氮被反应掉,溶液颜色变为蓝色。