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铜与浓、稀硝酸反应实验的探究

铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓) → Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O

铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3(浓) → 3Cu(NO3)2+2NO↑ +2H2O

稀释过程中发生的变化:

稀释前,Cu2+浓度较大,HNO3浓度较大,NO2溶解在其中呈棕黄色;

稀释后,Cu2+浓度变小,HNO3浓度变小,溶解其中的NO2消失

一、溶液呈绿色的可能原因:

1.铜离子浓度大导致溶液呈现绿色

2.过量的浓硝酸与硝酸铜混合导致溶液呈现绿色

3.溶解其中的二氧化氮的红棕色与铜离子的蓝色叠加呈绿色

二、实验验证:

1.验证:铜离子浓度大导致溶液呈现绿色

⑴配制硝酸铜浓溶液→蓝色溶液

⑵向稀释后的蓝色溶液中再加硝酸铜晶体→仍为蓝色

⑶等量铜片溶解在等体积浓稀硝酸里→浓硝酸反应后得绿色溶液,稀硝酸得蓝色溶液

⑷蒸发稀释后的蓝色溶液中的水分→仍为蓝色

结论:溶液呈绿色与铜离子浓度大无关。

2.验证:过量的浓硝酸与硝酸铜混合导致溶液呈现绿色

⑴取少量稀释后的蓝色溶液再加浓硝酸→变绿

⑵配制少量硝酸铜溶液加浓硝酸→变绿

结论:浓硝酸与硝酸铜混合液可呈现绿色

3.验证:溶解其中的二氧化氮的红棕色与铜离子的蓝色叠加呈绿色

⑴向稀释后的蓝色溶液中通二氧化氮→一段时间后变绿

⑵配制少量硝酸铜溶液向其中通二氧化氮→一段时间后变绿

⑶加热绿色溶液,烘赶出其中二氧化氮→溶液由绿色变为蓝色

⑷向绿色溶液中通空气→溶液由绿色变为蓝色

结论:二氧化氮可使硝酸铜溶液呈现绿色

4.预测并验证

结论:铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色,主要是因为溶解在其中的二氧化氮与铜离子蓝色叠加而来,而浓硝酸环境可使二氧化氮在水中呈现出棕黄色。

验证结论:如结论正确,那么向铜与硝酸反应后的绿色溶液中再加铜片,消耗硝酸使其浓度降低,不利于二氧化氮在水中的物理溶解,溶液应由绿色变为蓝色。

现象:溶液由绿色变为蓝色!

(责任编辑:化学自习室)
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