高中化学《铜与浓、稀硝酸反应探究》学案

Cu 和浓、稀硝酸反应的探究ZX 中学的两位同学在复习了硝酸的知识后在实验室进行下列实验。（一）小杨同学在实验室欲制取和收集适量 NO 气体。（1）实验室制备 NO 的离子方程式_；（2）下图中适合完成该实验的装置的是_（填序号） ；A B C A B CI （3）根据所选的装置完成下表装置的作用ABC（二）小杨同学在做 Cu 与浓 HNO3、稀 HNO3 反应的实验时，发现：相同质量的 Cu 分别与等体积、足量的浓、稀 HNO3 充分反应后，前者溶液是绿色的，后者溶液的颜色是蓝色的。（1）小杨同学猜想颜色的不同是由于 Cu2+浓度差异引起的，小田同学认为该猜想不合理，原因是 。（2）小杨同学又猜想颜色的不同可能是 Cu 与 浓硝酸反应产生的 NO2 溶解在溶液中形成。请设计一个实验验证该猜想是否成立： 。 （三）小田同学要从铜与硝酸反应后的溶液中获取硝酸铜晶体【Cu(NO 3)2nH2O】 ，该同学先用硝酸调节溶液的 pH=1，其目的是 （结合离子方程式说明） ，接着 ，洗涤、干燥。该同学利用得到的约 2.0g 的硝酸铜晶体在实验室初步测定 Cu(NO3)2 的水解平衡常数。（1）Cu(NO 3)2 水解平衡常数的表达式为：K = 。（2）限选试剂和仪器：浓度为 1.000mol/L 的氢氧化钠溶液、1.000mol/L 盐酸、酚酞试剂、甲基橙试剂、蒸馏水、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管、pH 计、烧杯等（省略夹持仪器）实验步骤 实验目的步骤 1：用蒸馏水将硝酸铜晶体全部溶解，配成 VL溶液， 。 。步骤 2：取步骤 1 溶液， ，至不再产生沉淀，记下相应数据，过滤，洗涤，将滤液和洗涤液一并转移至锥形瓶中，并加入几滴 。 。 ，停止滴定，记录数据。重复测定 2-3 次。测定 Cu2+的准确浓度。步骤 3：通过计算得出常温下饱和硝酸铜溶液 Cu(NO3)2 的水解常数。（四）小田同学用铜片、铝片和浓硝酸组成原电池。（1）写出电极反应式：正极 负极 （2）小田同学预测，随着电解质溶液的消耗，浓硝酸将变成稀硝酸，此时参与负极反应的电极材料将发生变化。该猜想是否正确？ （填“是”或“否” ） 。你的理由是 。拓展练习：硫酸是中学化学一种常用试剂，其性质因浓度不同而不同。某研究性学习小组同学通过以下几组实验加深对硫酸性质的认识。（一）甲同学利用以下装置进行 Cu 与浓 H2SO4 的反应（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出） 。（1）已知该反应的气体产物有多种不同性质，现用上述装置验证其性质，则C、 E（上层）中的试剂分别是 、 ，B 的作用是 。（2）实验时，试管 A 中预计的蓝色溶液未出现，反而出现浑浊，撤去酒精灯后静置一段时间，观察到试管底部有灰白色固体。经过思考，甲同学对反应后的A 进行了后续操作，顺利观察到蓝色溶液，他的操作是 。（二）乙同学用不同浓度的硫酸进行乙酸乙酯的制备实验，下表是他实验时填写的简单实验记录：实验序号无水乙酸 无水乙醇 硫酸浓度 硫酸体积 反应时间充分振荡后有机层厚度1 2mL 3mL 98.3% 2mL 5min 15mm2 2mL 3mL 50% 2mL 5min 8mm（3）解释为什么实验 1 有机层的厚度大于实验 2： 。（三）丙同学利用反应：4H + + 4I- + O2 = 2I2 + 2H2O 研究温度对反应速率的影响。已知直链淀粉的螺旋结构对碘分子与淀粉形成的有色络合物有重要影响，温度高（近沸）时，淀粉中的氢键作用大大削弱，螺旋结构被破坏。（4）现提供以下试剂和用品：蒸馏水，1mol/LKI 溶液、淀粉溶液，1mol/L KI淀粉溶液，0.1mol/LH 2SO4 溶液，沸水，冰水混合物；请选择合适的仪器、试剂和用品，把以下方案的实验简图补充完整。拓展练习参考答案：（1 ）品红溶液（2 分） ，酸性高锰酸钾溶液（2 分） ，缓冲瓶，防止倒吸（2 分）（2 ）待试管 A 冷却至室温后，把 A 中溶液缓慢倒入有蒸馏水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌。 （2 分）（3 ）乙酸乙酯的合成是可逆反应，实验 1 所用硫酸浓度比实验 2 所用硫酸浓度大，浓硫酸具有吸水性，吸收合成