(完整版)足量的铜与一定量浓硝酸反应
1、足量的铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO
2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68L
（标况）混合气体通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸铜溶液中加入5 mol/LNaOH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）
A.60mL B 45mL C. 30mL D15mL
2、加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数
3、有两种混合金属粉末15g，加入足量的稀盐酸中充分反应后，得到11.2LH2（标况），则下列各组金属
中肯定不能构成上述混合物的是（）
A Mg、Al
B Mg、Cu
C Cu、Zn
D Al、Fe
4、向100 mL0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，当滴加碱液800mL时，过滤得到沉淀0.39g，求NaOH溶液的物质的量浓度
5、将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为
A．NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4
6、某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液。若Cl2与KOH溶液反应时，被还原与被氧化的氯元素物质的量之比是11︰3，则混合液中ClO-与ClO3-的物质的量之比是（）
A．1︰1 B．1︰2 C．1︰3 D．2︰1
7、一定量Fe和Fe2O3的混合物投入250ml 2mol/L 的硝酸中，反应共生成1.12L NO（标准状况下），再向反应后的溶液中加入1mol/L 的硝酸NaOH溶液，当沉淀完全时所加NaOH溶液的体积最少是（）
A.450ml
B. 500ml
C. 400ml
D. 不能确定
8、化学中有许多物质之间的反应符合下列关系图，图中其他产物及反应所需条件均已略去。
下列说法正确的是（）
A、若X、Y为Fe，Z是氢氧化钠则D可能为氢氧化铁
B、若X为NaOH，Y、Z为氧气，则D一定为酸性氧化物
C、若X、Y为O2，Z为水则D一定为H2SO4
D、若X、Y、Z全为O2符合条件的A不只一种
9、某固体混合物可能由Al、（NH4）2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：
回答下列问题：
（
1）混合物中是否存在FeCl2（填“是”或“否”）；
（2）混合物中是否存在（NH4）2SO4（填“是”或“否”），你的判断依据是。
（3）写出反应④的离子反应式：。
（4）请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl3（要求写计算过程）
10、将2.3g钠放入100g水中，所得溶液的质量分数是（）
A．等于2.3% B．等于4% C．大于2.3%小于4% D．大于4%
11、在一定温度下，向饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量为（）。
A．等于1.06 g B．大于2.86 g C．等于2.86 g D．大于1.06 g小于2.86 g
12．证明溶液中是否有Fe2＋，其操作正确的顺序是（）。
①加少许酸化的KMnO4溶液②加少许氯水③滴加少许KSCN溶液
A．①②B．②③C．①②③D．③②
13．下列离子方程式书写正确的是（）。
A．FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2+＋Cl2＝Fe3+＋2Cl－
B．Fe3+与Fe的反应：Fe3+ + Fe = Fe2+
C．Al(OH) 3沉淀中滴加盐酸Al(OH) 3＋3H+＝ Al3+＋3H2O
D． AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3+＋4OH－＝＋2H2O
14、向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列图象中, 能正确表示上述反应的
是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量)
15、已知有以下物质相互转化
试回答：(1)写出B的化学式，D的化学式。
(2)写出由E转变成F的化学方程式。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式；向G溶液加入A的有关离子反应方程式。
28.1g固体
过量浓NaOH，
①
混合气体
碱石灰
11.2L气体
②
白色沉淀5.80g
久置
③
无明显变化
无色溶液
稀盐酸
④
白色沉淀
过量稀盐酸
⑤
无色溶液
6.72L气体
浓硫酸
铜与稀硝酸反应的实验设计
\ 铜与稀硝酸反应的实验设计 湖北省枝江市第一高级中学黄诚、许娄金（邮编：443200） 内容提要：在中学化学实验中，铜与稀硝酸反应的现象不甚明显，且易造成污染，笔者对该试验进行了深入分析后进行重新设计，改进的方案基本上克服了以上不足，效果明显。 关键词：实验设计铜稀硝酸 一、设计意图 铜与稀硝酸反应生成无色的一氧化氮气体，一氧化氮极易被氧化成二氧化氮。在铜与稀硝酸反应的传统实验中，产生的一氧化氮气体往往在液面上即被氧化而变色，易使学生产生误解。为此，笔者在借鉴前人的创新成果的基础上，经过研究改进并反复实验，设计了以下三种方案，能有效解决上述问题。三种方案均简单可控，现象明显，节约环保，而且在特点上各有侧重，有利于增进学生的感性认识，为学生进行实验探索与创新提供了范例。 二、实验方案 方案一： a b （1）按图1所示连接好仪器. （2）将a端玻璃活塞管必，然后将双通管b端朝上，取下该端塞子，向管中注入稀硝酸，直到接近管口处，塞上单孔塞，使空气全部从导管排出。 （3）倒转该装置，使a端朝上，并使b端的导管下口对准下方的容器（小烧杯或试管）。随着铜跟稀硝酸的反应，生成的一氧化氮气体把酸液从导管排出，当酸液液面低于铜丝时，反应自动停止。贮存在管内的无色气体即为一氧化氮, 溶液呈蓝色。 （4）挤捏玻璃珠外的橡胶管，空气即进入管中，一氧化氮即被氧化成二氧化氮，呈红棕色。 实验主要特点：装置简约，操作方便，现象明显。 方案二： 图1玻璃活塞 铜丝 稀硝酸 铜片 止水夹 注射器
（1）按图2所示连接装置图，检查气密性后在滴管中加入铜片，在滴瓶中盛装适量稀硝酸。 （2）打开止水夹，用注射器慢慢抽取滴管内的空气，稀硝酸即沿滴管上升，直至充满滴管，停止抽拉注射器，关闭止水夹，观察到滴管内铜片与稀硝酸反应，有无色气体生成，随之将酸液压至滴瓶中，待铜片与稀硝酸脱离接触，反应自行停止，滴瓶内溶液变成蓝色。 （3）反应停止后，打开止水夹，用注射器抽取滴管内气体（事先已将注射器内原有空气推出）。关闭止水夹后取下注射器，并抽取一定空气，可见注射器内有红棕色气体生成。 实验主要特点：此实验是一微型实验，节约环保且现象明显。 方案三： （1）按图3所示连接装置并检查装置的气密性。 （2）将活塞打开，从U 形管较长的管口注入稀硝酸，直至接近U 形管短管口，保证铜丝与稀硝酸接触时无空气。 （3）关闭活塞，铜丝与稀硝酸反应生成的气体即将酸液压至长管一端，待铜丝与稀硝酸脱离接触，反应自行停止，管内无色气体即为一氧化氮。 （4）将活塞慢慢打开，U 形管短管中液面上升，生成的气体在液柱作用下即被压进干燥管，此时气球胀大，干燥管内的无色气体变成红棕色，证明有一氧化氮转化成二氧化氮。 实验主要特点：装置大气，现象明显，便于学生观察。 — 图3 气球 干燥管 活塞 铜丝 稀硝酸 稀硝酸 图2
硝酸与铜的反应说课稿
《硝酸与铜的反应》说课稿 高青一中董国栋 各位评委老师好： 我说课的题目是《硝酸与铜的反应》，我将从实验教学目标、实验内容设计、实验方法设计、教 学过程设计、教学反思与自我评价五个角度进行说课。 一、实验教学目标 知识与技能：能够解释和分析浓、稀硝酸和铜反应的实验现象，能正确写出浓、稀硝酸和铜反应的 化学方程式 过程与方法：通过观察浓、稀硝酸和铜反应的实验现象并解释实验现象，讨论得出反应的产物 情感态度价值观：养成学生观察并总结实验的能力 二、实验内容设计 铜与浓、稀硝酸的反应 实验目的：认识铜与浓、稀硝酸的反应 实验原理：硝酸中氮元素为+5价因而具有强氧化性能与不活泼金属铜反应 Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 实验用品及仪器：注射器、铜片、铜丝、浓硝酸、稀硝酸、U型管、分液漏斗、玻璃导管、烧杯、铁架台 实验一：铜与浓硝酸反应 实验步骤：1、拉出注射器拉杆，向注射器中加入一片铜。 2、向小试管中加入1—2ml浓硝酸，将带止水夹的塑料导管插入小试管中液面以下。 3、打开止水夹，慢慢拉动拉杆，吸入1ml浓硝酸。 4、观察并记录实验现象。 实验二：铜与稀硝酸反应 实验步骤：1. 向U型管中注入稀硝酸，插入铜丝。拧紧橡胶塞，涂抹凡士林防止漏气。 2. 带反应一段时间后，打开分液漏斗玻璃塞，打开分液漏斗活塞。
3、关闭分液漏斗活塞，盖上玻璃塞。 实验结论：浓硝酸具有强氧化性能与铜反应生成NO2。稀硝酸具有强的氧化性能与铜反应，生成 三、实验方法设计 在第二章已经学过氧化还原反应，根据硝酸中氮元素的化合价为+5价（最高价），推断硝酸应具有较强的氧化性，此外在本章的第三节已经学过二氧化氮、一氧化氮的性质，加之学生熟知的铜离子的蓝色，因此现象明显是此实验的关键，使用注射器、U型管和分液漏斗使观察溶液颜色和NO 遇到空气变红棕色更加明显。 四、教学过程设计 硝酸与铜的反应 【前置作业】通过标注不同含氮物质中氮元素化合价，复习氧化还原反应的价态规律，使学生思考硝酸具有的性质。 【实验探究】一、通过浓硝酸与铜反应的实验探究，引导学生写出化学方程式，并用双线桥进行分析，得出浓硝酸的强氧化性和酸性。二、通过稀硝酸与铜反应的实验探究，引导学生通过观察实验现象，写出化学方程式，并用双线桥进行分析，得出稀硝酸的强氧化性和酸性。 【讲解-板书】硝酸的化学性质 一、强氧化性：1、与金属反应2、与非金属单质反应3、与还原性化合物反应。引导得出：结构 决定性质的学科思想 二、不稳定性：见光易分解。引导得出：性质决定保存的结论 三、酸的通性：1、与指示剂作业2、与金属反应3、与金属氧化物反应4、与盐反应 最后通过对硝酸全部性质的归纳得出：性质决定结论的观点
浓硝酸和铜反应
个演示实验的改进引发的学生创新思维 赵东旺王瑞珍（郑州师范专科学校 450100） 人教社高中化学教材中，浓硝酸和铜反应 的演示实验，在试管中进行，生成的二氧 化氮用无色塑料袋罩起来，尽管容易观察 气体的颜色，但是观察后的气体还是排放 到大气中。笔者认为这种做法不利于对学 生进行环境教育，当然，实验也缺乏情趣 性，不能充分利用实验激发学生学习化学的兴趣。教学中作了如下改进，取得了较满意的效果。装置如下图所示 实验时，先在试管中加入1毫升浓硝酸，然后将橡皮塞（事先在一次性注射器里装5 mL水）塞上。调整图中铜丝的位置，两种物质发生反应。随着反应的进行，可观察到红棕色的NO 2 气体，同时，烧杯里有气泡冒出。待试管中红棕色气体充满时，将铜丝稍稍提升，离开液面，反应即可停止。这时，若推动注射器，把水 加入试管中，可以将试管里的NO 2 气体吸收掉，而烧杯里的水则自动流入具支试 管中。该装置简单，容易操作，现象明显；能够控制反应进行的程度；避免NO 2 气体污染空气；实验装置有多重功能。既可以收集NO 2气体，又可以看到NO 2 气体 被水吸收，此时可以看到生成的NO无色气体，同时又看到水被倒吸的现象,增加了实验的趣味性。 这是课堂上演示的结果。临近下课时，学生仍然处于兴奋状态，还在讨论刚才的实验现象。再次来到课堂时，几个学生高兴地来到我的面前说：“老师，我们把您做的铜和浓硝酸反应的实验装置作了改变，您看，这是我们设计的装置图。” 我一看，设计的装置图是合理的，随即说道：“你们真棒，课后到实验室进行试验，验证装置的可行性。”后来经过实验证明，这些学生设计的装置是可行的，其图如下
高中化学实验创新：铜与浓稀硝酸的反应
铜与硝酸的反应 嘉禾县第一中学：王赛中 一、实验在教材中所处的地位和作用： 1、人教版化学必修1教材将铜与硝酸的反应放在学习了氮的氧化物和氨之后，将硫酸和硝酸的氧化性放在一起学习。铜与浓、稀硝酸反应的实验是为了证明硝酸具有强氧化性而设置的,在教学中至关重要。 2、实验能有效地帮助学生理解和掌握这两个反应，提高学生学习化学的兴趣，并且能很好地培养学生观察能力、思考能力和分析解决问题的能力。 3、这两个反应是学业水平考试和高考的重要考点，该实验的原理分析、操作步骤、现象描述、相关计算和实验创新是高考的常见考点。 二、实验原型及不足之处： 1、传统的铜与浓、稀硝酸反应的实验存在诸多不足。一方面2个实验分开做，操作麻烦，费时、费药品；另一方面没有隔绝空气很难观察到无色气体变成红棕色的过程；更重要的是有毒气体没有处理，严重污染环境。 2、正是因为传统实验存在的不足，现行人教版化学必修1中有这两个反应，并且是非常重要的反应，但是没有实验。在教学中我们发现学生对这两个反应及相关问题掌握不好。 三、实验创新与改进之处： 1、将铜与浓、稀硝酸两个反应的实验有效地整合。 2、实验器材简单、操作简便、现象明显。 3、实验在隔绝空气的条件下进行，能观察到无色气体变成红棕色气体的过程。 4、实验有效地防止了有毒气体污染环境，符合绿色环保的要求。 5、实验操作的成功率非常高。 四、实验用品： 药品：铜片、浓硝酸、氢氧化钠溶液。 仪器用品：锥形瓶1个、带玻璃管橡皮塞1个、实心橡皮塞1个（上部中间打薄，方便注射器扎入）、硬质短玻璃管1根（容积略小于20ml）、医用20ml注射器2个、小烧杯2个、25ml 量筒一个、铁架台（带铁夹）。 五、实验原理及装置说明（包括实验装置平面图）： 原理：Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O ；3Cu+8HNO 3 (稀)=3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O。 2NO+O 2= 2NO 2 无色气体变成红棕色，氮的氧化物的性质，氮的氧化物用氢氧化钠溶液吸收， 以及压强关系的运用。装置说明和装置平面图：
铜与硝酸反应实验的研究与改进
铜与硝酸反应实验的研究与改进 按传统方法进行铜与浓硝酸及铜与稀硝酸反应的实验，存在如下缺点：氮的氧化物逸出会污染教室里的空气，影响师生健康；铜与稀硝酸反应所产生的一氧化氮气体遇空气立即变成二氧化氮，得不到纯净无色气体。为此，对该实验做了如下改进： (一)铜与硝酸反应实验改进方法一 1、实验用品 铁架台、U形管、长颈漏斗、试管、单孔塞、导管、止水夹、白纸；铜丝、浓硝酸、稀硝酸。 2、实验装置（图1） 图1 3、实验操作 （1）浓硝酸与铜反应 a拨下U形管两端的塞子，向U形管中注入浓硝酸，液面距管口8mm(以能浸没即将插入铜丝为宜)，左侧插入带长颈漏斗的塞子。 b向U形管右侧迅速插入下端悬有螺旋状铜丝的塞子(导气管用止水夹夹住)，即发生剧烈反应。反应产生的红棕色气体将U形管右侧管内酸液压入左侧长颈漏斗中，酸与铜丝分离，反应停止。反应生成的绿色溶液、红棕色气体与白纸板形成鲜明的对照。 （2）稀硝酸与铜反应 a将上述反应中的浓硝酸换为1:1.5的稀硝酸，反应较缓慢，生成蓝色溶液及无色气体。 b打开止水夹，将无色气体导入后面衬着白纸的洁净试管内，可观察到无色气体变为红棕色，然后用橡胶塞塞住试管口，以免二氧化氮扩散到空气中。 4、注意事项 （1）铜丝为螺旋状(长4cm)，以增大接触面积。 （2）稀硝酸以1:1.5为最好，且不需要加热，反应lmin内即可完成。 （二）铜与硝酸反应实验改进方法二 1、实验用品 仪器：A、B为相同型号的具支试管和普通试管,C为20 mL塑料注射器,内装10 mL饱和氢氧化钠溶液,D为20 mL玻璃注射器,内装10 mL空气。
药品：铜丝、浓硝酸、水、饱和氢氧化钠溶液。 2、实验装置（图2） 图2 3、操作及实验现象 （1）向具支试管中加入1mL-2mL浓硝酸,当红棕色二氧化氮升至将近支管口2cm处时向上将铜丝刚好提离浓硝酸液面,此时,铜丝上沾的少许浓硝酸继续与之反应产生的二氧化氮刚好充满具支试管,立即关闭止水夹,已观察到铜与浓硝酸反应的全部现象。 （2）向上拉动注射器C的手柄,部分二氧化氮被氢氧化钠所吸收而使具支试管产生负压,打开止水夹,试管B中的水被倒吸入具支试管中形成稀硝酸(应注意浓硝酸的浓度约为16 mol/L,普通试管中的玻管插入水面下约是具支试管中加入的浓硝酸的体积的4倍左右,因为要考虑玻管部分倒吸后充满的水的体积,使吸入的水的体积约为浓硝酸体积的2-3倍左右,因研究表明当稀硝酸的浓度为 4 mol/L-8 mol/L时,铜与之反应时产生的气体才主要为一氧化氮)，此时具支试管中的二氧化氮被水吸收,红棕色褪去,同时观察到具支试管中的稀硝酸与铜反应产生无色的一氧化氮,一氧化氮缓缓向上通过针头进入装有空气的玻璃注射器,注射器内的气体呈红棕色,一氧化氮被氧气氧化成二氧化氮，完成铜与稀硝酸的反应。 （3）再先后将氢氧化钠溶液和玻璃针筒中的气体推入具支试管中,一氧化氮和二氧化氮都与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠,废气被吸收,反应被终止,硝酸铜也被转化成氢氧化铜。 4、改进后的优点 集2个实验于1个密闭容器中完成,避免了教师在演示时因套塑料袋而手忙脚乱导致气体外泄,污染空气。也观察到一氧化氮被氧气氧化的过程,同时集实验与尾气处理于一体。 （三）铜与硝酸反应实验改进方法三 1、实验用品
铜与硝酸实验归纳总结
铜与硝酸实验归纳总结 1．铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。 （1）某研究性学习小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所 示的实现装置。请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。 药品：稀硝酸、稀盐酸、Zn粒、CaCO3固体 步骤：①检查装置的气密性；②； ③； ④； ⑤； ⑥用注射器向试管内推入氧气(或空气)。 （2）推入氧气或空气的目的是。 （3）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈 绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的，你是否同意这种看法? (填“同意”或“不同意”)，原因是； 另一同学提出溶液呈“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果，请你设计一个实现证明之。(简 述实验方案和实验现象) 。 参考答案：（1）②向试管中加入一定量的CaCO3固体；③向试管中加入过量的稀HNO3， 并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞④待反应完成后，将右边导管插入试管接近液面处 ⑤将铜丝插入到溶液中 （2）检验生成的气体是NO气体。（3）不同意。铜片质量相同，溶液体积相同，Cu＋ 浓度相同。加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变蓝色。 2．如图所示，某研究性学习小组的一个课题是“NO2是否支持木条燃烧？”由于实验室 中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略的N2O4存在，图中铁架台 等夹持仪器均已略去）： Ⅰ.方案一的装置如图a所示。 （1）浓硝酸受热分解的化学方程式是。 （2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结 论。你认为这一观点是否正确？（填“正确”或“不正确”），理由是 。 Ⅱ.方案二的装置如图b所示。 （1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式 是。 （2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条燃烧” 的结论。你认为这一观点是否正确？（填“正确”或“不正确”），理由是
(完整版)“铜与硝酸”类型试题解法
“铜与硝酸”类型试题的解法 铜与硝酸反应的计算题中，硝酸的浓度、用量的多少，对反应的还原产物、反应程度、反应类型有很大的影响，在一定程度上增加了解题的难度。然而，只要认真分析，挖掘其中隐含的条件，找准方法，就能灵活、快速地解决问题，达到事半功倍的良好效果。 一、电子守恒法 铜与硝酸的反应，由于硝酸浓度的变化，使还原产物不好判断，电子守恒法的应用可避开对产物的讨论，简单而快捷地解决问题。 案例1：将1.92g 铜投入到一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，收集到672mL 气体（标准状况下）。将收集的气体倒扣在水槽中，充入一定量的氧气使气体完全溶解于水中。试计算，需要标准状况下氧气的体积？ 解析：铜与硝酸反应的还原产物有多种可能，可能是NO 2，可能是NO 2与NO 的混合气体，还可能更复杂，从这方面入手难度较大。从试题的整体来看，原硝酸经过一系列的反应，最终又变为硝酸，其中N 元素的化合价并没有发生改变，改变的是金属铜和参加反应的氧气，整个过程相当于铜将电子转移给了氧气。则设通入的氧气为xL ，根据电子守恒可得：1.92246422.4 x ?=?，解得x=0.336L 。 二、元素守恒法 铜与硝酸的反应，产物复杂，利用方程式进行解决，繁琐不易理解。元素守恒法可简化中间过程，直接解决问题。 案例2：38.4mg 的铜与硝酸反应，铜全部溶解且收集到22.4mL 气体（标准状况下）。试计算，铜与硝酸反应中消耗硝酸的物质的量？ 解析：此题并没有明确对硝酸进行描述，收集到的气体可能是NO 2，可能是NO 气体，也可能是NO2与NO 的混合气体。如果对之讨论，势必非常繁琐。然而，无论产物是什么都可将之看为NO x ，铜与硝酸反应生成Cu （NO 3）2、NO x 和H 2O ，根据N 元素守恒可得：参加反应的硝酸n （HNO 3）=n[Cu （NO 3）2]×2+n （NO x ），即参加消耗得到硝酸：n （HNO 3）=30.03840.02242 2.2106422.4 -?+=?mol 。 三、关系式法 关系式法是指结合方程式、电子守恒和元素守恒，将已知量和未知量之间的关系进行简化，从而顺利解决问题。 案例3：将4.6g 的镁、铜合金全部溶解于浓硝酸中，反应生成标准状况下4.48L 的NO 2
解题方法——铜与硝酸反应的相关的计算综述
解题方法——铜与硝酸 反应的相关的计算 铜与硝酸的反应体现了硝酸的强氧化性与酸性,浓硝酸在反应过程中逐渐变稀,造成产物出现了多样性, 利用计算题的形式可以从不同角度考察学生对该反应的理解程度. 1 考察求解混合气体的平均分子量(利用极端值法求解) 例1 0.03molCu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体的平均分子量可能是 (A) 30 (B) 46 (C) 50 (D)66 解析:设NO、NO2、N2O4的物质的量分别为x、ｙ、ｚ，各产生１ｍｏｌNO、NO2、N2O4分别得到3molｅ－、1molｅ－、和2molｌｅ－ x+y+z=0.05mo 3x+y+2z=0.06 此方程属于不定方程,难以讨论,可以采用极端值法求解:假设混合气体由二种气体组成,若由NO与NO2组成,z=0,解上述方程组得x=0.005mol, y=0.045mol,则M=0.005×30＋0.045×46)／0.05=44.4g/mol 同理若混合气体有NO2、N2O4组成，则x=0，解方程组得y=0.04mol,z=0.01mol,求得混合气体的平均摩尔质量为:M=(0.04×46＋0.01×92)/0.05=55.2g/mol 实际上混合气体由NO、NO2、N2O4三种气体组成,故混合气体的平均分子量应在44.4与55.2之间,因此选B、 C .
该题是2002年上海高考试题,考察了考生处理三种组分混合物平均分子量的思维方法. 2 考察对硝酸在反应中所起作用的理解(利用关系式法求解) 例2 1.92gCu粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标况),则所消耗硝酸的物质的量是 A 0.12mol B 0.11mol C 0.09mol D 0.08mol 解析：铜的物质的量=1.92g/64g/mol=0.03mol.气体(NO、NO2)的物质的量为 1.12L/2 2.4L/mol=0.05mol.在硝酸与铜的反应中，一部分硝酸生成了硝酸铜，另一部分硝酸转化为NO x(NO、NO2)， 关系式如下： Cu———Cu（NO3）2———2HNO3；HNO3——————NO x(NO、NO2)，由上述关系式可知，所消耗硝酸的物质的量=2n（Cu）+n（NO x）=2×0.03 mol +0.05mol=0.11mol. 3 考察对NO3-减少与H+下降关系的理解(利用守恒关系列方程求解) 例3 76.8mgCu与足量浓硝酸反应,铜作用完全后,如果NO3-减少2×10-3mol,则溶液中H+同时下降 A 2.2×10-3mol B 3.2 ×10-3mol C 4.4×10-3mol D 4.8×10-3mol 解析:H+反应后生成H2O, H2O中的O来自HNO3转化为NO x后减少的O,故有下列关系: NO3-(减少)____ NO2______e______2H+; NO3-(减少)____ NO______3e______4H+因此,n(H+)=2n(NO2)+4n(NO).这样只要求出NO2与NO的物质的量即可求出减少的H+物质的量,设生成NO2、NO的物质的量分别为x,y则
铜与硝酸反应的实验现象探究
铜与硝酸反应的实验现象探究 铜与浓稀硝酸反应的实验，是中学化学教材中两个非常重要的演示实验，由于硝酸的浓度不同，反应现象不同，硝酸的还原产物也不相同。 ⑴铜与浓硝酸反应取一支试管，加入一小块铜片，滴入浓硝酸后，立即有气泡产生，反应剧烈，放出红棕色气体，溶液很快变成绿色； ⑵铜与稀硝酸反应取一支试管，加入一小块铜片，滴入稀硝酸后，也有气泡产生，反应缓慢，反应开始阶段，试管内气体呈红棕色，随着反应的进行，试管内气体逐渐变浅，最终呈无色，溶液变成蓝色。 综上可见，铜与浓稀硝酸反应，除了在反应现象和气体产物上有明显不同以外，还有一个明显不同，就是反应后生成的溶液颜色明显不同。对这个问题存在着不同的解释，但同学们通过对以下这个例题的分析与解答，不仅能够更好地认识铜与浓、稀硝酸反应现象的不同，也会对反应后溶液颜色的不同有新的理解。 例题铜与浓硝酸和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象不同。为此，某高二化学学习兴趣小组在教师的指导下开展了积极的实验探究活动，他们为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置。 ⑴请根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。 药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体。 步骤：①检查装置的气密性； ②； ③； ④待反应完全后，将右边的导管插入试管内接近液面； ⑤；
⑥用注射器向试管内推入空气（或氧气）。 ⑵推入氧气或空气的目的是。 ⑶分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2+浓度差引起的，你同意吗？原因是。另一同学提出溶液呈绿色是Cu2+溶液颜色与NO2气体颜色复合的结果，请设计一个实验证明之（简述实验方案与实验现象）。 分析：此题探究的内容有两个：一是对如何能观察到铜与稀硝酸的反应产物NO呈无色进行探究，其关键是如何有效排除试管内的空气，使生成的NO不被氧化，又能很方便地检验出无色NO的存在；二是对铜与浓硝酸反应溶液呈绿色的原因进行探究，其关键是如何能通过实验证明浓硝酸与铜反应后的溶液呈绿色不是铜离子浓度差引起的。 解答：⑴设计思路是先用碳酸钙与硝酸反应产生的二氧化碳排除试管中的氧气，再设法让铜丝与稀硝酸反应，以便观察到无色的二氧化氮产生。因此，步骤②是将少许碳酸钙固体放入试管中，将能上下移动的细铜丝（悬挂于液面的上方）及玻璃导管安于瓶塞上；步骤③是快速向试管中加入足量的稀硝酸，并迅速塞紧试管；步骤⑤是使铜丝移动将其下端插入到稀硝酸中。⑵使试管内的气体变为红棕色，证明NO的存在。⑶显然颜色不同不是因为铜离子浓度差引起的，原因是铜的质量相等，在相同体积的溶液中生成了相同量的硝酸铜，也即两种情况下所得的硝酸铜溶液浓度相同，不存在浓度差问题。证明实验的方案有多种，其中较为简单的是将绿色的硝酸铜溶液加热，发现随着气体逸散，硝酸铜溶液从绿色变为稳定的蓝色。
(完整版)足量的铜与一定量浓硝酸反应
1、足量的铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68L （标况）混合气体通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸铜溶液中加入5 mol/LNaOH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（） A.60mL B 45mL C. 30mL D15mL 2、加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数 3、有两种混合金属粉末15g，加入足量的稀盐酸中充分反应后，得到11.2LH2（标况），则下列各组金属 中肯定不能构成上述混合物的是（） A Mg、Al B Mg、Cu C Cu、Zn D Al、Fe 4、向100 mL0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，当滴加碱液800mL时，过滤得到沉淀0.39g，求NaOH溶液的物质的量浓度 5、将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为 A．NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4 6、某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液。若Cl2与KOH溶液反应时，被还原与被氧化的氯元素物质的量之比是11︰3，则混合液中ClO-与ClO3-的物质的量之比是（） A．1︰1 B．1︰2 C．1︰3 D．2︰1 7、一定量Fe和Fe2O3的混合物投入250ml 2mol/L 的硝酸中，反应共生成1.12L NO（标准状况下），再向反应后的溶液中加入1mol/L 的硝酸NaOH溶液，当沉淀完全时所加NaOH溶液的体积最少是（） A.450ml B. 500ml C. 400ml D. 不能确定 8、化学中有许多物质之间的反应符合下列关系图，图中其他产物及反应所需条件均已略去。 下列说法正确的是（） A、若X、Y为Fe，Z是氢氧化钠则D可能为氢氧化铁 B、若X为NaOH，Y、Z为氧气，则D一定为酸性氧化物 C、若X、Y为O2，Z为水则D一定为H2SO4 D、若X、Y、Z全为O2符合条件的A不只一种 9、某固体混合物可能由Al、（NH4）2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：
解题方法铜与硝酸反应的相关的计算综述
解题方法铜与硝酸反应的相关的计算综述 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
解题方法——铜与硝酸 反应的相关的计算 铜与硝酸的反应体现了硝酸的强氧化性与酸性,浓硝酸在反应过程中逐渐变稀,造成产物出现了多样性, 利用计算题的形式可以从不同角度考察学生对该反应的理解程度. 1 考察求解混合气体的平均分子量(利用极端值法求解) 例1 完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体的平均分子量可能是 (A) 30 (B) 46 (C) 50 (D)66 解析:设NO、NO2、N2O4的物质的量分别为x、ｙ、ｚ，各产生１ｍｏｌNO、NO2、 N2O4分别得到3molｅ－、1molｅ－、和2molｌｅ－ x+y+z= 3x+y+2z= 此方程属于不定方程,难以讨论,可以采用极端值法求解:假设混合气体由二种气体组成,若由NO与NO2组成,z=0,解上述方程组得x=, y=,则M=×30＋×46)／=mol 同理若混合气体有NO2、 N2O4组成，则x=0，解方程组得y=,z=,求得混合气体的平均摩尔质量为:M=×46＋×92)/=mol 实际上混合气体由 NO、NO2、N2O4三种气体组成,故混合气体的平均分子量应在与之间,因此选B、 C . 该题是2002年上海高考试题,考察了考生处理三种组分混合物平均分子量的思维方法. 2 考察对硝酸在反应中所起作用的理解(利用关系式法求解)
例2 粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体(标况),则所消耗硝酸的物质的量是 A B C D 解析：铜的物质的量=64g/mol=.气体(NO、NO2)的物质的量为mol=.在硝酸与铜的反应中，一部分硝酸生成了硝酸铜，另一部分硝酸转化为NO x(NO、NO2)， 关系式如下： Cu———Cu（NO3）2———2HNO3；HNO3——————NO x(NO、NO2)，由上述关系式可知，所消耗硝酸的物质的量=2n（Cu）+n（NO x）=2× mol +=. 3 考察对NO3-减少与H+下降关系的理解(利用守恒关系列方程求解) 例3 与足量浓硝酸反应,铜作用完全后,如果NO3-减少2×10-3mol,则溶液中H+同时下降 A ×10-3mol B ×10-3mol C ×10-3mol D ×10-3mol 解析:H+反应后生成H2O, H2O中的O来自HNO3转化为NO x后减少的O,故有下列关系: NO3-(减少)____ NO2______e______2H+; NO3-(减少)____ NO______3e______4H+因 此,n(H+)=2n(NO2)+4n(NO).这样只要求出NO2与NO的物质的量即可求出减少的H+物质的量,设生成NO2 、 NO的物质的量分别为x,y则 由N守恒:x+y=2×10-3mol, ① 由得失电子守恒:x+3y=2××10-3g/64g/mol② 解①,②方程组得: x =×10-3 mol, y=×10-3mol. n(H+)=2××10-3 mol+4××10-3mol=×10-3mol,选C. 4 考察对铜与硝酸反应实质的理解(利用离子方程式判断过量求解)
锌与硝酸铜反应
锌与硝酸铜溶液反应的实验探究 范青红(江苏靖江市生祠中学214531) 笔者在教完选修教材第二章《电解质溶液》后．开展了一次课外活动，其中有一个活动课题是；将一块锌板插入1 mol／L的硝酸铜溶液中，要求学生认真记录观察到的实验现象，并对这些现象进行科学的解释。本实验的宗旨是：通过实验培养学生观察问题和分析问题能力。 一、实验中六种变化现象 1．Zn与Cu(N03)：溶液首先发生了置换反应。开始析出来的铜颗粒较细呈黑色，后随因cu颗粒逐渐变粗而呈现棕红色。 2．由于zn板上沉积了金属Cu，形成zn—Cu原电池，使溶液中H’在正极(Cu电极)获得电子产生H2。所以可看到Zn板上Cu周围有气体冒出。 3．反应进行较长时间后，使H2不断逸出，溶液中oH—浓度不断增大，而使溶液呈碱 性，溶液中Cu2+和OH- 结合生成Cu(oH)2沉淀， 所以杯底部有淡蓝色沉 淀出现。 4．由于溶液中Zn2+ 增加；也可与OH-结合生 成白色Zn(OH)2沉淀，因 OH-浓度不大，不会使 Zn(OH)2溶解，它混入 Cu(oH)2沉淀中。 5．反应进行一段时 间后，可看到烧杯上半部 溶液显绿色，下半部的溶液仍显蓝色。 6。烧杯中溶液随反应进行，蓝色逐渐变浅，最终变为无色。说明溶液中cu2+一部分被zn还原为cu，另一部分与oH—结合为难镕的Cu(OH)z沉入杯底。 二、有关实验现象中几个问题的探究 1，Zn板插入Cu(NO3)2溶液的实验，按理论分析，在zn板上金属cu周围析出的是H2，实验中也确实得到了H2，但有些学生在实验中还闻到了NO2特有的刺激性气味，认为实验中产生的气体是NO2。这个问题提得好!说明学生能根据自己在实验中观察到的现象，大胆发表自己的见解，这种精神值得提倡。为验证有些学生的“不是氢气而是二氧化氮”的结论，笔者提示学生从以下儿个问题加以讨论： (1)二氧化氮是怎样产生的?按一般规律，Zn板插入Cu(N03)2溶液，首先发生置换反应产生Cu，然后形成zn—Cu原电池，导致溶液中H+在正极(Cu电极)上获得电子产生H2，这就是所观察到zn表面(实际上在Cu周围)有气泡产生的原因。假如所观察到的真是NO2，那又该怎样去理解? (2)如果观察到的N02是事实，道理上又不易理解，那么能否考虑N02不是由Cu(N03)2和Zn板反应产生的，而是由于Cu(NO3)2不纯造成的?基于上述推测，笔者和几位学生检查学校现有的化学试剂，发现了本实验所用的化学纯试剂中含O．4％HNO3成分。至此，学生似乎寻找到了答案。但笔者又提醒他们，若改用纯度更高的分析纯Cu(NO3)2重复实验，结果怎样?但仍有少数学生发现实验中有NO2气味产生。
铜和稀硝酸反应
铜与稀硝酸的反应 铜与稀硝酸的反应是高中化学必修中一较为重要的实验，在实验中，理论上生成的时无色NO气体。但生成的NO在试管中或试管口遇空气马上反应变为红棕色，所以在实际操作中，生成的NO气体在试管内液面上就可能变色，看不见无色的NO气体，在教师解释后学生才能明白。因此须对这一实验进行必要的改进。 一、问题的提出 铜与稀硝酸的反应是高中化学必修中较为重要的一个演示实验。教材中演示实验为：在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量的浓硝酸和稀硝酸，立即用带导管的胶塞塞住试管口，并将导管通入另一盛有NaOH溶液的试管，观察发生的现象。反应片刻后，将加稀硝酸的试管上的胶塞取下，使空气进入试管，再观察发生的现象。 此演示实验装置存在的一些弊端： 1、演示实验没有考虑到装置内的空气，反应后试管内生成的NO气体会被氧化成NO2，产生红棕色气体。这样导致两支试管中的现象差别性不大使实验的对比性不强，实验效果不够理想。遇到这种情况，教师就要引导学生再作讨论分析（为什稀硝酸中也会产生少量的红棕色气体？），才能消除学生疑惑，得出正确的结论。 2、使用教材中的装置进行实验演示，反应一旦开始，就只
好任其将反应进行下去，直到反应物铜或稀硝酸消耗完为止。常常教学过程结束了，化学反应还可能在进行，导致浪费了药品，同时产生大量的气体污染教室空气。 因此，我们必须对实验装置的改进，而改进实验装置的设计要注意以下几点：1、反应前要将实验装置中的空气排尽，避免NO被氧化。2、反应要能停止，避免实验药品的浪费和污染教室空气。 二、实验改进 1、实验用品： 无色透明的塑料胶水瓶（我们选用了一个300ml的矿泉水瓶）、3cm长的螺旋状铜丝、烧杯（100ml）、稀硝酸（1:1）。 2、实验装置 (1)实验步骤及现象 1、在橡皮塞上固定一根长约3cm的螺旋状铜丝。 2、向塑料胶水瓶中加入稀硝酸，体积在塑料胶水瓶总体积三分之一左右。 3、将导管的另一端插入放在试管架上的试管中，打开弹簧夹，用手迅速挤压胶水瓶下部，将瓶内及左侧导管内的空气排出，然后迅速用弹簧夹夹紧乳胶管。 4、5分钟后可观察到导管中有一段无色的气柱，溶液逐渐变成蓝色。 5、将试管中的导管移致液面上，打开弹簧夹，空气进入瓶中，
铜与硝酸反应中硝酸浓度控制研究
铜与硝酸反应中硝酸浓度控制研究 摘要：铜与一定浓度的硝酸反应会产生无色气体NO ，NO 极易与空气中的2O 反应生成红棕色气体2NO ，两种气体均是大气污染物。本文主要综述近年来针对中学化学“铜与稀硝酸的反应实验”所做的一些实验改进，通过选用具备简易、微型、绿色化实验装置来进行实验探究，优化了实验装置的设计并控制研究了硝酸浓度的范围。 关键词：铜；硝酸；反应；浓度；实验装置 1引言 化学实验是学习及研究化学的基础，但实验过程很容易产生废气、废液、废渣，尤其是传统的化学实验装置及方法。长此以往的累积会对环境产生不可小觑的影响。随着产业、科技的日益发展，环境问题更是面临着严峻的考验。在这样的趋势之下，中学化学实验也逐渐走上了“绿色”、“环保”的道路。新课标指出：“要鼓励教师和实验管理人员开发实验仪器，研究低成本、少污染的化学实验。同时也应鼓励学生和教师充分利用生活中国常见用品和废弃物，设计富有特色的 实验和实践活动”[1]。在新课标的背景下，中学化学实验中已有了一部分的改革， 其中对于使用化学药品有如下原则：(1)拒用危害品（reject ）(2)减量使用（reduce ）(3)循环使用（recycle ）(4)重新利用（reuse ）即所谓的4R 原则[2]。药品的改进只是其中的一部分，真正核心的改进在于实验装置，装置的大小及简便度决定了药品的用量和种类，装置的密闭性及如何组合利用决定了废气的排放度，所以改进实验装置成为了近年来化学实验研究的热点，也是研究仍需努力的方向。 1.1实验装置改进的趋势 近几年，中学化学实验改革的特点，可概括为以下六个方面。1.突出演示实验的直观性。2.提高实验的安全性。3.增强环保意识。4.增强实验的趣味性及实验的简易化。5.设计综合实验、配套实验，给学生提供丰富而整体的感性认识。 6.微型实验的探究是近年来化学实验改进研究的亮点[3]。传统的化学实验装置有其不可取代的优点，但如果再继续沿用，环保、趣味、创新等几大因素将会被磨灭，也无法跟逐年在变的化学学习要求所匹配。取而代之并集优点于一体的是微型化学实验，它当之无愧可作为如今中学化学实验的首选，开辟了化学实验教学改革的一个新路径[4]。仪器微型化了，也就决定微型化学实验具有节省试剂、减少污染、反应快速、现象显著、安全、便携等特点[5]。 2铜与稀硝酸反应 在普通高中课程标准实验教科书化学必修1第四章第三节硫和氮的氧化物中提
铜与浓、稀硝酸反应的实验改进
铜与浓、稀硝酸反应的实验改进 湖北省黄冈市红安县第一中学 柯国祥 王卫明 438400 铜与硝酸反应的实验是高中化学中很重要的实验之一。高中教材中有铜与浓、稀硝酸反应的实验，装置图如下： 铜片NaOH 溶液铜片NaOH 溶液 以上实验的缺点有：1、即使有氢氧化钠溶液处理气体产物，但处理效果不佳，很易污染环境，威胁教师、学生的健康；2、由于反应固体和液体不易分离，无法控制实验的结束； 3、实验所用试剂较多，造成试剂浪费； 4、无法证明铜片与稀硝酸反应的产物是NO 。 针对以上问题，我对这个实验做了如下的改进。 一、实验原理： 涉及到的化学反应：Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ； 3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ； 2NO+O 2=2NO 2； NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O; 2NO 2+2NaOH= NaNO 2+ NaNO 3+H 2O 二、实验用品 仪器：注射器1个，小药瓶4个。 试剂：铜片、浓硝酸、稀硝酸、NaOH 溶液。 三、实验过程： 实验一 向注射器中装入一片铜片，小药瓶中盛装浓硝酸。将针头插入小药瓶，向后拉推杆吸取少量浓硝酸，观察现象。铜片与浓硝酸剧烈反应，生成红棕色气体。轻推注射器推杆，使液体与铜片分离从而反应停止。看到原盛有浓硝酸的小药瓶中的液体变为蓝色。之后拔出针头，迅速插入另一盛有NaOH 溶液的小药瓶中，缓慢推注射器推杆，使残留在注射器内的气体被NaOH 溶液吸收。又看到原盛有NaOH 溶液的小药瓶中红棕色气体消失。 结论为：发生反应Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ； 2NO 2+2NaOH= NaNO 2+ NaNO 3+H 2O 实验二 继续用实验一所用注射器和铜片，将针头插入盛装稀硝酸的小药瓶，向后拉推杆吸取少量稀硝酸，观察现象。可以看到铜片与稀硝酸反应较缓慢，生成无色气体，