铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色,小组同学探究其成因。
【初步实验】
甲同学提出猜想:溶液呈现鲜草绿色仅仅是因为气体溶解后,溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色,进行实验1-1及1-2予以验证。
编号 | | 通入气体及流速 | 现象 |
1-1 | N2 , VL/min | 溢出红棕色气体,25min后溶液变成蓝色 |
1-2 | O2 , VL/min | 溢出红棕色气体,5min后溶液变成蓝色 |
(2)乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立,理由是。
【深入研究】
分别向三支试管内依次加入下列试剂后,同时插入铜丝并记录实验现象,如下表。
编号 | 浓硝酸/mL | 蒸馏水/滴 | 30%H2O2/滴 | 4mol/L尿素溶液/滴 | 现象 |
2-1 | 1 | 3 | 0 | 0 | 快速反应,异常剧烈,溶液鲜草绿色 |
2-2 | 1 | 0 | 3 | 0 | 反应较慢,溶液为蓝色,无绿色出现 |
2-3 | 1 | 0 | 0 | 3 | 反应较慢,溶液为蓝色。无绿色出现 |
已知:①尿素的化学式为 , 其中C的化合价为+4价
②该条件下,浓硝酸与尿素溶液不反应
③金属和浓硝酸反应过程中有HNO2生成,可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。
其原理为:
第一步:
第二步:Cu+
第三步:
(3)补全上述原理的第二步反应,对应的离子反应方程式为:。
(4)因为发生如下化学反应,因此实验2-3中反应速率较慢。
___________CO(NH2)2+_________________________________+___________
上述实验可以说明反应过程中的HNO2对反应速率有一定影响。
丙同学设计实验3,能证明反应混合液的鲜草绿色也与HNO2也有关。
(5)实验3:向一支试管内加入5滴稀H2SO4 , 加入NaNO2溶液振荡后,再滴加(填化学式)溶液,观察到溶液变为鲜草绿色。