Question

化學小組同學對酸的性質很感興趣，向老師提出研究硝酸的性質，老師高興答應并帶領同學們進行了硝酸性質的實驗探究。

【實驗設計】（1）將石蕊試液滴入稀硝酸中，預計石蕊試液由紫色變     色。

            （2）將Zn片投入稀硝酸中，預計將產生H₂，其名稱為       。

【實驗驗證】同學們按上述設計做了實驗，卻發現石蕊變色后一會兒即褪去，Zn片投入稀HNO₃后，溶液中冒出氣泡，產生無色氣體A，在試管口氣體A變成紅棕色有刺激性氣味的氣體B。

【提出問題】（1）石蕊試液變色后為何會褪色？

            （2）上述產生的無色氣體是什么？硝酸具有哪些特性？

【查閱資料】看到如此異常的現象，在老師的指導下，同學們上網查到了下列資料：（1）硝酸可與Zn、Cu等多種金屬反應生成相應的硝酸鹽，但不生成H₂。

    （2）氮元素某些氣態物質的物理性質

	NH3	N2	NO	NO2
顏色	無色	無色	無色	紅棕色
溶解性	極易溶于水	不溶于水	不溶于水	可溶于水或硝酸

【猜想與分析】（1）小明同學認為石蕊變色后又褪色的原因是由于試管不干凈，含有其他雜質造成的，要證明小明的觀點，應進行的操作是                  。（2）大家一致認同了紅棕色氣體B是NO₂，但對于無色氣體A及變化的原因有不同的看法：

①小麗同學認為A是NH₃，但遭到大家的一致反對，原因是                 ；

②小強同學認為A是N₂，也遭到大家的一致反對，原因是                ；

③經討論，最終大家獲得了A是NO的共識。NO遇氧變成NO₂的化學方程式為

                                                  。

【實驗探究】小紅同學對硝酸能與Cu反應很感興趣，便取了一小塊銅片投入稀HNO₃中，發現Cu溶解，也出現上述Zn與稀HNO₃反應的類似現象，確證生成了NO，并在老師的幫助下，測出恰好反應的Cu和HNO₃的質量比為8∶21，由此獲得了Cu與稀HNO₃的反應方程式為                                  。

【交流與反思】根據探究結果，請你解釋稀HCl跟銅不反應而稀HNO₃卻能跟銅反應的原因                                                          。

Answer 1

【實驗設計】（1）紅（2）氫氣

【猜想與分析】（1）取少量稀HNO₃于干凈的試管中，滴入石蕊試液。觀察實驗現象（或用干凈的試管重復上述實驗）

（2）①NH₃極易溶于水，大多數氣體會溶解在稀HNO₃中。且在常溫下NH₃不易被氧化成NO。

②N₂的化學性質比較穩定，常溫下,N₂在空氣中不能氧化成NO

③ 2NO+ O₂= 2NO₂

【實驗探究】 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu (NO₃)₂+ 2NO↑+4H₂O

【交流與反思】銅不與稀HCl發生置換反應，是因為銅的金屬活動性弱于氫。而稀HNO₃具有強的氧化性，能與Cu發生氧化還原反應，生成NO等。（若考生答成“稀HNO₃具有特性，能與Cu發生其他類型的化學反應而生成NO”，酌情給分。）