铜与稀硝酸的反应
操作方法
按图装好实验装置,并检验这一装置气密性。在烧瓶里放3,,4片铜片,再打开漏斗活塞,将稀硝酸放入烧瓶,直至浸没铜片为止,观察现象,然后再把烧瓶加热,用排水法收集一试管气体。
实验现象
铜片中假如稀硝酸不加热时,仅有少量气泡产生,当给烧瓶加热时,产生大量气泡,试管中收集到气体为无色,在水面下用拇指堵住试管口,把试管从水中取出,并使管口向上,放开拇指,试管口处气体变为红棕色。烧瓶内溶液呈蓝色。
实验结论
铜与稀硝酸在不加热时反应缓慢,在加热时反应速度较快,有无色NO气体生成,同时生成硝酸铜,反应方程式:3Cu , 8HNO(稀),3Cu(NO)2 , 2NO ? , 4HO 332
实验考点
1、金属与稀硝酸反应规律;
2、金属活动性顺序表中H后面的金属与氧化性酸的反应特点与计算。
经典考题
1、0.3molCu与足量的稀HNO完全反应时,被还原的HNO的物质的量是 33
A、0.8mol B、0.6mol C、0.4mol D、0.2mol
试题难度:易
2、向1L0.5mol/L的HSO溶液中加入10.1gKNO和12.8gCu充分反应后产生的气体在标态下的体积为243
( )
A、2.24L B、3.36L C、4.48L D、5.60L
试题难度:中
3、已知锌和稀硝酸反应时,每有1mol硝酸反应,就有0.8mol电子转移,此时硝酸的还原产物可能是什么物质,并写出有关化学方程式。
试题难度:难
1 答案:D
解析:直接考查方程式,硝酸同时体现氧化性和酸性,3摩尔铜参加反应时被还原的硝酸是2摩尔。 2 答案:A
解析:根据铜和稀硝酸反应的离子方程式进行计算,硫酸提供氢离子,硝酸钾提供硝酸根离子,判断硝酸根不足,根据硝酸根进行计算可得。
3 答案:还原产物可能是NO或是NHNO。 243
4Zn,10HNO,4Zn(NO),NO?,5HO 33222
4Zn,10HNO,4Zn(NO),NHNO,3HO 332432
解析:利用电子得失守恒计算,10摩尔硝酸参加反应就有8摩尔电子转移,即有4摩尔的金属锌参加反应,同时生成4摩尔硝酸锌,那么体现酸性的硝酸就是8摩尔,只有2摩尔的硝酸得8摩尔电子,平均每摩尔硝酸得电子4摩尔,产物为 NO ,当然还有一种可能是只有其中的1摩尔硝酸得到8摩尔电子到,3价,2
最后产物为硝酸铵。
氧化性酸
氧化性酸——一般是含氧酸,是指酸中除了氢、氧元素之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性。比较常见的有:浓、稀硝酸,浓硫酸,次氯酸,氯酸,亚氯酸,高氯酸,亚硝酸等。
比氢离子氧化性强的含氧酸,其酸根里的中心原子处于较高的价态。反应中比氢离子易得电子。常见的氧化性酸有浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、亚硝酸及氯、溴、碘的含氧酸。从
电极电势的数值上看,它们比氢离子的电势大得多。
氧化性酸的强氧化性表现在:
?能与排在常见金属活动性顺序表中氢后面的金属单质反应,能将变价金属从零价氧化成较高的价态。例如:
Cu,2HSO(浓),CuSO,SO?,2HO 24422
3Ag,4HNO(稀),3AgNO,NO?,2HO 332
2Fe,6HSO(浓),Fe(SO),3SO?,6HO 2424322
Fe,4HNO(稀),Fe(NO),NO?,2HO 3332
?能与不太活泼的非金属单质反应,例如:
C,2HSO(浓),CO?,2SO?,2HO 24222
C,4HNO(浓),CO?,4NO?,2HO 3222
P,5HNO(浓),HPO?,5NO?,HO 33422
I,10HNO(浓),2HIO?,10NO?,4HO 23322
?能与许多含较低价态元素的化合物反应,例如:
4HNO(稀),FeS,Fe(NO),S?,NO?,2HO 3332
HClO,HSO,HCl,HSO 2324
氧化性酸的氧化性强弱,存在以下规律:
?对于同一种氧化性酸,浓度越大(或溶液中氢离子浓度越大)氧化性越强。例如,浓硝酸比稀硝酸氧化性强。从电极电势上看,增大酸根或氢离子的浓度,氧化能力增强,例如:
硝酸根及氢离子浓度增大(尤其是氢离子浓度)电极电势的值变大。
?对于同一种元素形成的不同价态的含氧酸,一般低价态的比高价态的氧化性强,例如:
,HClO HClO,HClO24
HNO,HNO 23
?同周期主族元素形成的最高价含氧酸,从左到右,氧化性依次增强,例如,高氯酸常温下氧化性很强,硫酸浓度大加热时才表现出强氧化性,磷酸则几乎无氧化性。相应的低价态含氧酸也有类似的规律,例如,氯酸比亚硫酸氧化性强,溴酸比亚硒酸氧化性强。
?同主族元素形成的同价态含氧酸,氧化性强弱的规律复杂,常见各族元素含氧酸的氧化性强弱顺序:
HBrO?HIO,HClO 4564
HBrO,HClO,HIO 333
HClO,HBrO,HIO
HSeO?HTeO,HSO 246624
HNO,HAsO,HPO 33434