实验探究铜与硝酸反应的实验设计精品文稿.ppt

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1、实验探究铜与硝酸反应的实验设计第1页，本讲稿共10页（1 1）实验前，关闭活塞）实验前，关闭活塞b,b,试管试管d d中加水至浸没长导管口，中加水至浸没长导管口，塞紧试管塞紧试管c c和和d d的胶塞，加热的胶塞，加热c c，其目的是，其目的是 。（2 2）在）在d d中加适量中加适量NaOHNaOH溶液，溶液，c c中放一小块铜片，由分中放一小块铜片，由分液漏斗液漏斗a a向向c c中加入中加入2 mL2 mL浓硝酸，浓硝酸，c c中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 。再由再由a a向向c c中加中加2 mL2 mL蒸馏水，蒸馏水，c c中的实验现象是中的实验现象是 。（3 3）下表是

2、制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是念的最佳方案是 ，理由是，理由是 。第2页，本讲稿共10页方案方案反应物反应物甲甲CuCu、浓、浓HNOHNO3 3乙乙CuCu、稀、稀HNOHNO3 3丙丙CuCu、O O2 2、稀、稀HNOHNO3 3第3页，本讲稿共10页（4 4）该小组还用上述装置进行实验，证明氧化性）该小组还用上述装置进行实验，证明氧化性KMnOKMnO4 4ClCl2 2BrBr2 2。操作步骤为。操作步骤为 ，实验现象为实验现象为。但此实验的不足之处是但此实验的不足之处是 。第4页，本讲稿共10页解析解析 加加2 m

3、L2 mL蒸馏水，浓蒸馏水，浓HNOHNO3 3的浓度减小，化学反应的浓度减小，化学反应速率减慢。速率减慢。甲：甲：Cu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)Cu(NO)Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O乙：乙：3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3（稀）（稀）3Cu(NO 3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O丙：丙：2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO 2CuO，CuO+2HNOCuO+2HNO3 3(稀稀)Cu(NO)Cu(NO3 3)2 2+H+H2 2O O甲、乙分别有污染环境的甲、乙分别有污染环境的NONO2 2和和N

4、ONO生成，而且甲、乙、生成，而且甲、乙、丙制取相同质量的丙制取相同质量的Cu(NOCu(NO3 3)2 2时，耗硝酸分别为：时，耗硝酸分别为：4 mol4 mol、mol mol、2 mol2 mol，所以丙方案最佳。，所以丙方案最佳。第5页，本讲稿共10页答案答案 (1)(1)检查装置气密性检查装置气密性（2 2）Cu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)Cu(NO)Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O反应变缓，气体颜色变淡反应变缓，气体颜色变淡 （3 3）丙）丙 耗酸量最少，无耗酸量最少，无污染污染 （4 4）向）向d d中加入中加入KBrKBr溶液，溶

5、液，c c中加入固体中加入固体KMnOKMnO4 4，由由a a向向c c中加入浓盐酸中加入浓盐酸 c c中有黄绿色气体产生，中有黄绿色气体产生，d d中溶中溶液变为黄棕色液变为黄棕色 没有处理尾气没有处理尾气第6页，本讲稿共10页【实验探究【实验探究2 2】某课外小组对污染大气的部分非金属氧化某课外小组对污染大气的部分非金属氧化 物进行探究。查资料得知，利用催化剂可使汽车尾气中物进行探究。查资料得知，利用催化剂可使汽车尾气中 的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳 和氮气。该小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如和氮气。该小组在实验室

6、模拟汽车尾气处理，设计了如 图所示装置（部分夹持装置已略去）。图所示装置（部分夹持装置已略去）。第7页，本讲稿共10页实验前关闭旋塞实验前关闭旋塞K K，先通氮气排净装置中的空气，其，先通氮气排净装置中的空气，其目的是目的是 。装置装置的主要作用是的主要作用是 。加热停止后，打开旋塞加热停止后，打开旋塞K K，放入适量氧气时，装置，放入适量氧气时，装置中可观察到的现象是中可观察到的现象是 。该套装置中有不完善之处，还应在装置该套装置中有不完善之处，还应在装置后补充后补充 。工业上通常用氢氧化钠溶液吸收一氧化氮、二氧化氮工业上通常用氢氧化钠溶液吸收一氧化氮、二氧化氮的混合气体。相关反应为：的混合

7、气体。相关反应为：2NO2NO2 2+2NaOH NaNO+2NaOH NaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+H+H2 2O O、NONO2 2+NO+2NaOH 2NaNO+NO+2NaOH 2NaNO2 2+H+H2 2O O。将体积之比为将体积之比为2323的的NONO和和NONO2 2的混合气体通入足量的氢的混合气体通入足量的氢氧化钠溶液中，气体完全反应后，所得溶液中氧化钠溶液中，气体完全反应后，所得溶液中=。第8页，本讲稿共10页解析解析 COCO具有还原性，且与空气混合达到一定比例时具有还原性，且与空气混合达到一定比例时易爆炸，所以反应之前，应向装置中通入易爆炸，所以反应之前，

8、应向装置中通入N N2 2赶出装置内赶出装置内的空气，以免出现爆炸事故。的空气，以免出现爆炸事故。COCO和和NONO在催化剂和加热条件下发生反应生成在催化剂和加热条件下发生反应生成N N2 2和和COCO2 2，通过装置，通过装置中澄清石灰水是否变浑浊来验证是否中澄清石灰水是否变浑浊来验证是否生成了生成了COCO2 2。由于有部分由于有部分NONO没有转化为没有转化为N N2 2，向装置中通入空气时，向装置中通入空气时，装置装置中的中的NONO与与O O2 2反应生成红棕色反应生成红棕色NONO2 2。由于尾气中仍残留未反应的有毒的由于尾气中仍残留未反应的有毒的COCO、NONO气体，所气体

9、，所以应在装置以应在装置后面增加尾气处理装置。后面增加尾气处理装置。第9页，本讲稿共10页设设NONO为为2 mol,2 mol,则则NONO2 2为为3 mol3 mol，要使，要使NONO、NONO2 2被完全被完全吸收，则吸收，则2 mol NO2 mol NO、2 mol NO2 mol NO2 2与与NaOHNaOH反应生成反应生成4 mol NaNO4 mol NaNO2 2,1 mol,1 mol NONO2 2与与NaOHNaOH反应生成反应生成0.5 mol NaNO0.5 mol NaNO3 3、0.5 mol NaNO0.5 mol NaNO2 2,故所得溶液中故所得溶液中n n(NaNO(NaNO3 3)=0.5 mol,)=0.5 mol,n n(NaNO(NaNO2 2)=4.5 mol,)=4.5 mol,故故n n（NaNONaNO3 3）/n n(NaNO(NaNO2 2)=1/9)=1/9。答案答案 防止出现爆炸防止出现爆炸 检验检验COCO是否转化为是否转化为COCO2 2 出现红棕色气体出现红棕色气体 尾气处理装置尾气处理装置 1/9 1/9返回返回第10页，本讲稿共10页