范文一:铜与浓硝酸反应
铜与浓硝酸反应
操作方法
取一支洁净的试管,向试管中加入约0.5毫升的浓硝酸,将一底端弯成螺旋状的铜丝插入浓硝酸中,观察现象。 过一会儿将试管中的铜丝取出,向这个试管中加入约5毫升水,观察溶液颜色。 实验现象
将铜丝插入浓硝酸中,铜与浓硝酸发生剧烈反应。有红棕色气体产生,溶液呈绿色,当向这个试管加入5毫升水时溶液呈蓝色。
实验结论
铜与浓硝酸发生剧烈反应,有NO气体放出,生成Cu(NO)。当加入水量不同时溶液的水合离子不同232
而使溶液呈不同颜色,反应方程式:Cu , 4HNO(浓),Cu(NO) , 2NO ?, 2HO 33222实验考点
1、金属与浓硝酸反应规律;
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、浓硝酸和铜反应中如有0.5 mol电子发生转移,则被氧化的铜的质量为
A、64g B、32g C、16g D、6.4g
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、为了测定某铜银合金的成分,将30.0g合金放入80mL 13.5mol/L的浓硝酸中,待合金完全溶解后,
,收集到气体6.72L(标准状况下),并测得溶液中C(H),1mol/L.假定反应后溶液的体积没有变化。试计算:
(1)被还原的硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。
试题难度:难
答案
1 答案:C
解析:铜在反应中,每摩尔铜失电子2摩尔,所以转移0.5摩尔电子,铜的物质的量是0.25摩尔。 2 答案:A
解析:根据离子反应方程式进行过量判断,然后利用最少量进行计算。
3 答案:(1) 0.3mol (2) 36%
解析:硝酸的还原产物是NO或NO2,和计算结果没有关系,1摩尔硝酸被还原一定得到1摩尔的还原气体,所以气体的物质的量就是被还原的硝酸的物质的量。然后根据氮原子守恒,硝酸分为三个部分:剩余的、体现酸性的和体现氧化性的。具体做法,可以设铜银的物质的量分别为X、Y,64X,108Y,30 根据硝酸根 2X,Y , 0.080L?13.5mol/L,0.3,0.08
王水及其氧化作用
王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的(严格地说是在其混酸中HNO和HCl的物质的3量之比为1?3)。王水的氧化能力极强,称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸)。但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢,这是因为在王水中存在如下反应:
HNO , 3HCl , 2HO , Cl , NOCl 322
因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。
王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(NOCl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化:
Au , Cl , NOCl , AuCl , NO? 23
3Pt , 4Cl , 4NOCl , 3PtCl , 4NO? 24
,2,同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[AuCl] 或 [Pt Cl]: 46
AuCl , HCl , H[AuCl] 34
PtCl ,2HCl , H[Pt Cl] 426
从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为:
Au , HNO , 4HCl , H[AuCl] , NO?, 2HO 342
3Pt , 4HNO , 18HCl , 3H[Pt Cl] , 4NO?, 8HO 3262
由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取,损害消费者的利益。
王水和诺贝尔奖牌的轶事
有两位科学家,劳厄和弗兰克,曾获得1914年和1925年的物理学奖,德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌,他们辗转来到丹麦,请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年,纳粹德国占领丹麦,受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西(1943年化学奖得主)帮他想了个好主意:将奖牌放入“王水”(盐酸与硝酸混合液)中,纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上,来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后,溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩,按当年的模子重新铸造,于1949年完璧归赵,当时弗兰克工作的美国芝加哥市还专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式。
用王水“做手脚”洗项链盗黄金
2008年4月28日 内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区公安分局刑侦大队破获一起特殊的黄金盗窃案,犯罪嫌疑人是一名金银首饰加工店老板,这名吴姓老板利用给顾客清洗金项链之机盗窃黄金。盗窃行为败露后,这名盗金老板于4月18日被警方采取强制措施。
据介绍,4月1日下午,东胜区公安分局刑侦大队接到一市民报案称,自己的金项链在某金银首饰加工店进行清洗后,发现金项链不仅变瘦了,且项链上面的花纹也变得不清晰。他对金项链称重后发现,原来重达78克的金项链少了16.48克。
接警后,警方立刻赶到金银首饰加工店将店主带回讯问,同时将店内清洗金项链的药水拿回进行成分分析。经分析化验发现,原来店老板为了盗取黄金,专门用腐蚀性很强的“王水”清洗黄金项链。在证据面前,吴姓店老板交代,一般黄金等首饰清洗时,先用火烧,将黄金加热去除上面的油渍,然后将烧热的黄金放入盐酸溶液中清洗,这样上面的灰尘就被洗下来,而对黄金本身并没有损耗。但他为了谋利,将清洗溶液换成“王水”,利用化学反应窃取顾客的首饰黄金,浸泡时间越长窃取的黄金越多。
吴姓老板还交代,由于目前国家对首饰清洗没有统一标准和规定,所以一些小首饰加工店均以低价清洗为诱饵,等顾客光临后再用“王水”洗金子,这样的方法几乎成了业内公开的秘密,而且利润可观。针对这起特殊的黄金盗窃案,警方提醒清洗黄金首饰的人们,一定要到商业信誉好的大型正规金银首饰店进行委托加工或进行首饰清洗美容,切勿贪图便宜到一些管理较差的小店。
范文二:浓硫酸与浓硝酸
浓硫酸与浓硝酸
1.常温下,下列溶液可以用铝槽车装运的是( )
A. 氢氧化钠溶B. 浓盐酸C. 浓硫酸D. 稀硝酸
2.储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象,这体现了浓硫酸的( )
A. 脱水性和吸水性B. 吸水性和酸性
C. 强氧化性和吸水性D. 不挥发性和酸性
3.下列关于浓硫酸特性的叙述不正确的是( )
A. 浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性
B. 浓硫酸能吸收气体中的水蒸气,常作氨气、二氧化硫等气体的干燥剂
C. 浓硫酸可以吸收固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水
D. 在反应C12H22O1112C+11H2O,浓硫酸作脱水剂。
4.下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是( )
A. 浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C. 浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D. 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化
5.下列说法正确的是( )
A. 浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中
B. 氢氧化钠溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存
C. 工业制得的浓盐酸、浓硝酸所带黄色都是Fe3+所致
D. 铝制或铁制容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸
6.下列对于硝酸的认识正确的是( )
A. 稀硝酸能使红色石蕊试纸变蓝
B. 硝酸能与碳酸钠反应,但不能生成二氧化碳
C. 硝酸能与金属反应放出氢气
D. 浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
7.对于硫酸和硝酸的比较中,下列叙述不正确的是( )
A. 冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁制的容器盛装
B. 浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
C. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
D. 硫酸和硝酸都是重要的化工原料
8.下列各组物质均在试管里进行反应,反应过程中,在试管口观察不到红棕色气体出现的是(
A. 浓硝酸和铜片共热B. 浓硫酸和铜片共热
C. 稀硝酸和铜片共热D. 浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热
9.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述,正确的是( )
A. 常温下都用铜容器贮存B. 露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻
C. 常温下都能与铜较快反应D. 露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低
10.下列关于浓硝酸和浓硫酸说法不正确的是( )
A.浓硝酸和浓硫酸在空气中久置,其浓度都会减小
B.与铜反应中都表现出强氧化性和酸性
C.浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中
D.常温下,浓硝酸和浓硫酸都不与铁、铝反应
11.下列说法中不正确的是( )
A.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,主要为了充分利用原料
B.“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸盐
C.大气中,大量的二氧化硫来源于煤和石油燃烧、金属矿石的冶炼
D.消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放 )
答案解析
1.【答案】C
【解析】冷浓硫酸可使铝钝化,阻止酸与内部金属继续反应,可用铝槽车装运。
2.【答案】B
【解析】浓硫酸具有吸水性,铁罐外口的浓硫酸吸水变成稀硫酸,然后稀硫酸和铁罐常温下反应,生成硫酸亚铁和氢气,此时表现酸性。
3.【答案】B
【解析】浓硫酸具有吸水性,常作气体的干燥剂,但不能用来干燥碱性气体氨气。
4.【答案】D
【解析】浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖炭化;浓硫酸具有强氧化性,在常温下能够使铁、铝等金属钝化,在加热时能与铜片反应放出二氧化硫气体;浓硫酸能与氨反应,不能用来干燥氨气。
5.【答案】B
【解析】浓硝酸见光或受热易分解,常用棕色试剂瓶密封保存,并置于阴凉处;浓硫酸密封保存(不必用棕色瓶中),并置于干燥处, A不正确;在玻璃磨砂部位,氢氧化钠易与二氧化硅反应,生成有粘性的硅酸钠,可将瓶塞与瓶口粘结在一起,应选用橡胶塞密封保存,B正确;浓盐酸因含有+Fe3显黄色,浓硝酸显黄色是因为它分解产生的二氧化氮溶于其中的缘故,C不正确;常温下,浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝钝化,但浓盐酸与铁、铝都能反应,D不正确。
6.【答案】D
【解析】硝酸具有酸性,能与碳酸钠反应放出成二氧化碳气体;稀硝酸不能使红色石蕊试纸变蓝,硝酸具有强氧化性,不能与金属发生置换反应产生氢气;浓硝酸在光照下颜色变黄,其原因是硝酸分解生成二氧化氮溶于硝酸中,说明浓硝酸不稳定。
7.【答案】B
【解析】①浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性,常温下都能使铝、铁钝化。浓硫酸沸点高难挥发、具有吸水性和脱水性;浓硝酸易挥发,不具有吸水性和脱水性。
②稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性,稀硫酸的氧化性实质是氢离子氧化性,稀硝酸则是其+5价氮元素得电子,稀硝酸的氧化性比氢离子的氧化性强。稀硫酸能与活泼金属(如铁等)发生置换反应生成氢气,而稀硝酸能与不活泼金属(如铜等)发生反应,生成一氧化氮等。
8.【答案】B
【解析】浓硝酸和铜片共热、浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热,都有红棕色的二氧化氮气体生成;稀硝酸和铜片共热生成无色气体一氧化氮,在试管口遇氧气生成红棕色的二氧化氮;浓硫酸和铜片共热生成无色的二氧化硫气体。
9.【答案】D
【解析】常温下浓硝酸能与铜反应,浓硫酸在加热的条件下能与铜反应;浓硫酸能吸收空气中的水蒸气,溶液的质量增加,其浓度减小;硝酸易挥发,溶液的质量减小,其浓度减小。
10.【答案】D
【解析】在空气中久置时,浓硝酸因具有挥发性,其浓度减小(溶质减少);浓硫酸因具有吸水性,其浓度减小(溶剂增多)。浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,浓硫酸和浓硝酸都表现出强氧化性和酸性。浓硝酸见光易分解,常用棕色试剂瓶保存。浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性,常温下都与铁、铝发生反应,使其表面形成一层致密的氧化物薄膜,而发生钝化现象。
11.【答案】A
【解析】尾气处理不仅是提高原料的利用率,更是为了保护环境。
范文三:铜与浓硝酸实验的改进
铜与硝酸实验的改进
张志辉
常州市朝阳中学 江苏常州 213003
摘要:针对苏教版苏教版必修1专题4第二单元生产生活中的含氮化合物的硝酸章节中演示实验存在问题进行实验改进。
关键词:硝酸 实验 改进
1.问题的提出:
苏教版必修1专题4第二单元生产生活中的含氮化合物的硝酸章节中有这样一个演示实验:
笔者研究后发现存在如下几个问题:
(1) 反应结束时间不能控制,造成资源的浪费,同时也产生过多的有害气体,不符合绿
色化学的要求;
(2) NO2排空气法收集会有气体外逸而产生污染;
(3) NO2会与水反应,很明显教材用排水法目的并不是收集NO2,而是说明NO2与水反
应的性质,问题是实验中产生的NO2通过水收集到NO气体的同时有硝酸生成,课堂演示实验时如何从硝酸溶液中把收集满NO气体集气瓶盖上毛玻片后取出进行后续实验是个问题。
(4) 铜和浓硝酸反应很快,铜片很快溶解消失,如果一开始加入的铜片不够,若不打开
装置再加入铜片那后续实验即通过加水稀释观察铜和稀硝酸反应的现象就不可能完成。
2.问题的解决:
针对上述几个问题,本人进行了如下设计和改进,较好的解决了上述问题。装置如下:
1 / 2
装置说明:
(1)在细棉线网兜中装入铜片,收紧扎口,细棉线通过导管、U型管拉出。实验时关闭止水夹C,固定住细线;停止实验时,打开止水夹C,拉动细棉线,使网兜离开溶液,关闭止水夹C,固定住细线。重复操作,实现对反应的发生和停止的控制。
(2)U型管中两端塞上橡皮塞,管中加入氢氧化钠溶液,用于吸收止水夹c打开时逸出的气体。
(2)废弃医用盐水塑料袋用真空泵尽可能的将其中的空气抽走。
(3)反应开始时先关闭止水夹b,打开止水夹a,当看到浸入NaOH溶液的导管中有红棕色气体时,关闭止水夹a,打开止水夹b。
(4)覆盖保鲜膜的NaOH溶液的作用:①若是浓硝酸和铜片反应,可用于吸收初始不纯的和最后残余的NO2尾气;②若是稀硝酸和铜片反应,可帮助判断何时收集NO气体,因为NO与氢氧化钠溶液不反应,当看到NaOH溶液中有气泡产生,烧杯中出现些许红棕色气体时关闭止水夹a,打开止水夹b,开始收集NO气体。
3. 主要优点
(1)现象明显、高效安全、绿色环保,更适合课堂演示;
(2)利用硝酸与铜的及时分离,来控制反应的发生与停止,节约资源,减少污染;
(3)可以收集到比较纯净的气体;
(4)盐水袋废物利用,而且可作为储气带,对于观察气体颜色和后续实验都比较方便。
2 / 2
范文四:铜与浓硝酸反应实验
铜与浓硝酸反应实验
安全警示图标:
实验原理:2HSO+Cu=CuSO+2HO+SO? 24422
实验步骤:取一支试管加一小块铜片,再加3mL浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好,加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液和品红溶液中。观察反应现象。把试管里的液体冷却后倒入废液缸,向试管中加入少量水,观察水溶液的颜色。 实验现象:铜与浓硫酸反应生成无色气体,该气体使紫色石蕊试液变为红色,使品红溶液变为无色。加少量水后,试管内形成了蓝色溶液。
药品用量的精确:
1cm2的铜箔片
加3mL浓硫酸
实验安全:
注意:1、加热时一定要把试管外壁擦干,对试管小心预热,严防试管炸裂。
2、加热结束前一定要待导气管从溶液中取出后再停止加热,防止倒吸。
3、对实验尾气要用碱溶液处理,防止中毒或污染环境。
4、试管中的液体在倒入废液缸之前要冷却到室温再倒出。
5、不要单独去做这个实验,先看老师演示
范文五:铜与浓硝酸反应演示器
铜与浓硝酸反应演示器
铜与浓硝酸反应演示器
口谭云生
四川省攀枝花市第三高级中学校617000 硝酸的性质是高中化学教学的重要内容.作 为演示实验,教材安排了浓硝酸,稀硝酸分别与铜 反应的实验.但按照教材上的实验装置进行实验 时会造成有毒气体泄漏,实验现象不太理想,不能 随时控制反应的进行,且产生的NO,No'没有综 合利用等.为了克服这些不足,笔者设计制作了 铜与浓硝酸反应演示器,经使用效果不错,现介绍 如下.
1实验用品
圆底烧瓶,广口瓶,烧瓶夹,橡胶塞,玻璃导 管,乳胶管,胶头滴管,铜丝,浓硝酸.
2演示器结构(如图1所示)
3演示器制作
按图2a所示,在与圆底烧瓶相配套的双孔橡 胶塞A上分别插入一根直角玻璃导管和一根截 掉尖嘴细长部分的胶头滴管,铜丝的一端绕成螺 旋状后弯成"L"形,另一端从滴管口插入穿过滴 管后弯成圆环后,再套上胶头(注:直角玻璃导管 与"L''形铜丝其短端长不要超过圆底烧瓶的圆底 半径,并且能方便地插入圆底烧瓶内.圆环大小 与胶头相当,这样铜丝通过与胶头的摩擦不会自 由转动);按图2b所示,在与广口瓶相配套的三孔 橡胶塞B上分别插入烧瓶夹的把柄及长,短直形
.
图1
玻璃导管各一根.最后按图1所示装置好仪器. 管玻璃
圆环
夹
a毽曼笪薄!b带烧瓶夹和导管的铜丝的双孔胶塞…三芤骚…
图2
4演示操作及现象
按图1所示,广口瓶内加人大量水后,塞好橡 在.说明,液体表面空气流动越快,液体蒸 4注意事项发越快
.
…一
(3)液体温度的高低对液体蒸发快慢的影响 将两块玻璃板上的液滴推成等大的两块后, 将演示器的电阻丝通电加热,使在电阻丝上的玻 璃板上的液体升温.只需片刻,便可使该玻璃板 上液体投影的光斑完全消失,而另一块玻璃板上 液体投影的光斑却没有明显的变化.说明液体温 度越高,液体蒸发越快.
?液体须滴在磨砂玻璃板的磨砂面上,否则, 玻璃板的透明度不会发生变化.
?电阻丝通电加热时,电源电压不能过高,以 免烧毁电阻丝.所加电压的高低要视电阻丝的耐 压程度而定.
(收稿日期:2005-07.23) <盘学仪羹与实>第22卷2006年l策I期,一:?45?
摩擦力定量研究演示仪
口景辉
陕西宝鸡文理学院物理系721oo7
挚
擅要设计摩||}力躞示实验,并利用几何同心圃原理将效果放大,提高可见度和清晰
度,使学生对摩撩力更易理解和接 受.
关?诃摩撩力演示实验自制教具 摩擦力是力学教学中的一 个难点,尤其是对于静摩擦力 的分析和确定,学生难以掌握. 实验室里没有现成的摩擦力演 示实验仪器.教学时,老师常 常用一个弹簧秤拉动一个放在 桌面上的木块来给学生讲授摩 擦力.全班学生无法看清弹簧 秤的读数.所以只能由老师代 读.这样的教学很难充分发挥 胶塞B,将少量浓硝酸用滴管加 入到圆底烧瓶内,然后塞上橡 胶塞A(注:塞人时伸入圆底烧 瓶内的直角玻璃管及"L"形铜 丝其短端均朝上,不与浓硝酸 接触).实验时,用手指捏住胶 头内铜丝圆环,让铜丝旋转至 螺旋端浸入到浓硝酸溶液中, 这时,铜与浓硝酸立即反应,产 生红棕色的N02气体,烧瓶内 空气通过导管被压人广口瓶内
从水中排出.待红棕色气体充 满烧瓶后,旋转铜丝使铜丝与 浓硝酸分离,反应停止.稍待 片刻.可以看到广口瓶内的水 通过导管缓慢上升,最后被倒 吸人圆底烧瓶中形成喷泉,同 时可以看到烧瓶里的溶液变为 学生的主动性.为此,笔者设 计的摩擦力演示实验,能帮助 学生理解和掌握摩擦力的知 识,从而获得了较好的教学效 果.
1实验装置(如图1所示) ?立方体支架;?放大刻 度盘的指针弹簧称;?滑块(上 下表面的粗糙度不同);?用细 绳悬在空中的滑板;?带支架 的定滑轮;?细线;?砝码盘; ?底座.
2操作方法
如图1所示.利用同心角 半径越长所对弧长越长的原理 把弹簧称刻度盘放大l0倍.通 过指针P的位置来显示摩擦力 的大小,刻度盘的刻度代表弹 蓝色.
5演示器特点
(1)装置设计简洁,美观, 操作简便,现象明显清晰.
(2)铜与浓硝酸反应可随 时停止.
(3)N02的颜色鲜明,透过 圆底烧瓶,可方便全班学生观 察.同时利用喷泉的形式生动 直观地演示了N02与水反应的 现象,验证了N02与水反应容 器中压强减小的事实. (4)反应自始至终均处于 密闭系统中进行,无有毒气体 泄漏,体现了环保意识. 6说明
(1)铜丝通过胶头滴管与 胶塞相连,不但旋转灵活,控制 自由,而且能更好地保证烧瓶 内气密性良好,同时便于使用 或更换各种粗细不同的铜丝. (2)广口瓶在演示器中既 是储水容器,又是整个装置的 底座.为了保证演示器在喷泉 实验水进入圆底烧瓶后不至倾 倒,应事先注意调整好整个装 置的重心,并选用容积稍大的 广口瓶,装水尽量多一点. (3)由于HNO3,N02对胶 塞,胶帽,胶管会起破坏作用, 使用时应随时检查更换. (收稿日期:20o5.~o-24)
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46'EducationalEquipmentAnd~perimentN蛾,January20O6