Question

【題目】某校化學興趣小組將 Cu 塊加入到盛稀 H2SO4 溶液的試管中，Cu 塊不 溶解，不發(fā)生化學反應(yīng)。再向此試管中加入 KNO3 溶液，發(fā)現(xiàn) Cu 塊逐漸溶解， 有無色氣體產(chǎn)生，該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體，最后 Cu 塊完全溶解， 變成藍色溶液。

（提出問題）Cu 塊與什么物質(zhì)發(fā)生了化學反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體是 H2 嗎？

小軍同學認為產(chǎn)生的氣體一定不是 H2，你認為他作出此判斷的合理理由是__________。

（查閱資料）他們通過查閱資料知道：NO 是一種無色氣體，與空氣接觸后生成 紅 棕 色 的 NO2氣 體 。 請 寫 出 此 氣 體 顏 色 發(fā) 生 變 化 的 化 學 方 程 式__________

（提出猜想）

猜想一：Cu 塊與 KNO3 溶液發(fā)生了化學反應(yīng)； 猜想二：Cu 塊與 K2SO4 溶液發(fā)生了化學反應(yīng)； 猜想三：Cu 塊與__________溶液發(fā)生了化學反應(yīng)。

（設(shè)計實驗）

實驗步驟		實驗現(xiàn)象	解釋或結(jié)論
①將 Cu 塊加入 KNO3 溶液 中。		Cu 塊不溶解	說明猜想一是錯誤的
②將 Cu 塊加入__________中		Cu 塊不溶解	說明猜想二是錯誤的
③將 Cu 塊加入到稀 HNO3 溶液中		Cu 塊溶解，有無色氣體產(chǎn) 生，該氣體與空氣接觸后 變成紅棕色的氣體，溶液 變成藍色	說明猜想三是正確的

（實驗結(jié)論）猜想三成立。請寫出 Cu 塊加入到稀 HNO3 溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學

方程式__________。

（討論交流）實驗結(jié)束后，同學們在一起進行交流。從復(fù)分解反應(yīng)的角度分析， H2SO4 和 KNO3__________填“能”或“不能”）發(fā)生化學反應(yīng)。Cu 塊是如何與稀 HNO3溶液發(fā)生化學反應(yīng)的呢？他們帶著這個問題去請教老師，老師告訴他們：H2SO4溶液解離出 H+和 SO42-，KNO3溶液解離出_____ ，可以間接地看成有 HNO3溶液。老師還告訴大家：Ag 也能與稀 HNO3 溶液反應(yīng)。請寫出將 Ag 粉加入到 HCl和 NaNO3 混合溶液中所產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象 __________。

Answer 1

【答案】氫氣在空氣中不會變成紅棕色；2NO+O2=2NO2；HNO3；K2SO4；3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；不能；K+、NO 3﹣；銀粉溶解，有無色氣體產(chǎn)生，該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體，同時生成了白 色沉淀。

【解析】

【提出問題】氫氣是一種無色氣體，但是在空氣中不會變成紅棕色，所以該氣體一定不是氫氣；故填：氫氣在空氣中不會變成紅棕色；【查閱資料】一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮；故變化的化學方程式：2NO+O2=2NO2；【提出猜想】在溶液中，硫酸能電離出氫離子和硫酸根離子，硝酸鉀能電離出鉀離子和硝酸根離子，所以可提出以下三個猜想：猜想一：Cu塊與KNO3溶液發(fā)生了化學反應(yīng)；猜想二：Cu塊與K2SO4溶液發(fā)生了化學反應(yīng)；猜想三：Cu塊與硝酸溶液發(fā)生了化學反應(yīng)；【設(shè)計實驗】②由實驗結(jié)論可知：猜想二是錯誤的，也就是Cu塊與K2SO4溶液不能發(fā)生化學反應(yīng)，所以是將Cu塊加入到硫酸鉀溶液中；【實驗結(jié)論】銅和稀硝酸反應(yīng)生成了硝酸銅、一氧化氮和水，故變化的化學方程式：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；【討論交流】從復(fù)分解反應(yīng)的角度分析，H2SO4和KNO3在溶液中交換成分后，既沒有氣體生成，也沒有水或沉淀生成，所以不能發(fā)生化學反應(yīng)；H2SO4溶液解離出H+和SO42-，KNO3溶液解離出鉀離子和硝酸根離子；將Ag粉加入到HCl和NaNO3混合溶液中，銀能與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、一氧化氮和水，一氧化氮接觸空氣又變成了紅棕色，而硝酸銀中的銀離子又可以與溶液中的氯離子結(jié)合成氯化銀白色沉淀，所以觀察到的現(xiàn)象是銀粉溶解，有無色氣體產(chǎn)生，該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體，同時生成了白色沉淀。