本试题 “某化学学习小组采用下图所提供的仪器装置(夹持仪器已略去)设计实验:验证浓硝酸的氧化性.实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,由此得出的结论是浓硝酸具有氧化...” 主要考查您对(浓、稀)硝酸
化学实验的基本操作
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硝酸的分子结构:
化学式(分子式):HNO3,结构式:HO—NO2。 HNO3是由极性键形成的极性分子,故易溶于水,分子问以范德华力结合,固态时为分子晶体。
硝酸的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:纯硝酸是无色油状液体, 开盖时有烟雾,挥发性酸[沸点低→易挥发→酸雾]
熔点:-42℃,沸点:83℃。密度:1.5 g/cm3,与水任意比互溶,98%的硝酸为发烟硝酸,69%以上的硝酸为浓硝酸。
(2)化学性质:
①具有酸的一些通性:例如:
(实验室制CO2气体时,若无稀盐酸可用稀硝酸代替)
②不稳定性:HNO3见光或受热发生分解,HNO3越浓,越易分解.硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色。有关反应的化学方程式为:
③强氧化性:不论是稀HNO3还是浓HNO3,都具有极强的氧化性,HNO3浓度越大,氧化性越强。其氧化性表现在以下几方面
A. 几乎能与所有金属(除Hg、Au外)反应。当HNO3与金属反应时,HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言,HNO3的浓度越小,HNO3被还原的程度越大,氮元素的化合价降低越多。一般反应规律为:
金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O
金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O
较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) → 硝酸盐 + H2O + N2O↑(或NH3等)
金属与硝酸反应的重要实例为:
①
该反应较缓慢,反应后溶液显蓝色,反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)。实验室通常用此反应制取NO气体。
②
该反应较剧烈,反应过程中有红棕色气体产生。此外,随着反应的进行,硝酸的浓度渐渐变稀,反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体。
B. 常温下,浓HNO3能将金属Fe、A1钝化,使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜。因此,可用铁或铝制容器盛放浓硝酸,但要注意密封,以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。(与浓硫酸相似)
C. 浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强,能溶解金属Pt、Au。
D. 能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化,生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。例如:
E.能氧化某些具有还原性的物质,如等,应注意的是NO3-无氧化性,而当NO3-在酸性溶液中时,则具有强氧化性。例如,在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸,因引入了H+而使Fe2+被氧化为Fe3+;又如,向浓HNO3与足量的Cu反应后形成的Cu(NO3)2中再加入盐酸或硫酸,则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO3继续反应。 F. 能氧化并腐蚀某些有机物,如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心,万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再用小苏打或肥皂液洗涤。
(3)保存方法:硝酸易挥发,见光或受热易分解,具有强氧化性而腐蚀橡胶,因此,实验室保存硝酸时,应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中,并贮存在黑暗且温度较低的地方。
(4)用途:硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。
三大强酸:
几种常见酸的比较:
浓硝酸与稀硝酸的氧化性比较:
由铜与硝酸反应的化学方程式知,浓硝酸被还原为NO2,氮的化合价由+5→+4;而稀硝酸被还原为NO,氮的化合价由+5→+2,由此得出稀硝酸具有更强的氧化能力的结论是错误的。因为氧化剂氧化能力的强弱取决于得电子能力的强弱,而不是本身被还原的程度。实验证明,硝酸越浓,得电子的能力越强,因而其氧化能力越强。如稀硝酸能将HI氧化为I2,而浓硝酸可将HI氧化为HIO3。
硝酸在氧化还原反应中,其还原产物可能有多种价态的物质:等,这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱。除前面的实例外,锌与硝酸可发生如下反应:
浓硝酸的漂白作用:
在浓硝酸中滴入几滴紫色石蕊试液,微热,可观察到:溶液先变红后褪色,说明浓硝酸具有强氧化性,可以使某些有色物质褪色(氧化漂白)。但一般不用它作漂白剂,因为它还具有强腐蚀性。新制氯水或浓硝酸能使淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,这不是因为它们的漂白性,而是因为发生了如下的化学反应:
这是因为过量的氯水或硝酸又把I2氧化成了HIO3而使试纸褪色的。
另外,浓H2SO4遇湿润的蓝色石蕊试纸的现象是先变红后变黑。这是由浓H2SO4的强酸性和脱水性造成的(脱水炭化而变黑)。
化学实验的基本操作:
1.药品的取用
(1)药品取用
原则粉状不沾壁,块状防掉底,液体防污染,标签防腐蚀。
(2)固体药品的取用
取用同体药品一般用药匙。有些块状的药品(如钠、钾、磷)可用镊子取用。用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净,以备下次使用。往试管里装入同体粉末时,先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(如图 A)或用小纸条折叠成的纸槽(如图B)小心地送入试管的底部,然后使试管直立起来,让药品全部落到试管的底部。把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓慢地滑落到容器的底部,以免打破容器。
(3)液体药品的取用
液体药品通常盛在细口瓶里。取用细口瓶里的液体药品时,先拿下瓶塞,倒放在桌上。然后右手握瓶,使瓶上的标签向着手心(防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签),左手斜拿试管,使瓶口紧挨着试管口(如右图)将液体慢慢地倒入试管。倒完液体,立即盖紧瓶塞,把瓶子放回原处。
取用一定量的液体药品,可以用量简量出体积。量液体时,量筒必须放平稳,而且使视线与量筒内液体凹液面的最低点保持水平,或者说,视线与量筒内液体凹液面的最低点相切,再读出液体的体积。
滴管是用来吸取或滴加少量试剂的一种仪器。滴管上部是橡胶乳头,下部是细长尖嘴的玻璃管。使用滴管时,用手指捏紧橡胶乳头,赶出滴管中的空气,然后把滴管伸入试剂瓶中,放开手指,试剂被吸入(如 A图)。取出滴管,把它悬空在容器(如烧杯、试管) 上方(不要接触器壁,以免沾污滴管或造成试剂的污染),然后用拇指和食指轻轻挤橡胶乳头,试剂便滴入容器中(如B图)。
2.仪器的洗涤
(1)洗涤方法
①冲洗法:往容器里注入少量水,振荡,倒掉,反复几次,再使容器口朝下,冲洗外壁后将容器放于指定位置晾干。如果是试管,则应倒扣在试管架上。 ②刷洗法:如果内壁附有不易洗掉的物质,可以往容器里倒入少量水,选择合适的毛刷配合去污粉、洗涤剂,往复转动,轻轻刷洗后用水冲洗几次即可。
③药剂洗涤法:对于用水洗小掉的污物,可根据不同污物的性质用药剂处理。
(2)洗净标准内壁上附着均匀的水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。
3.试剂的溶解
通常是指固体、液体或气体与液体相混合而形成溶液的过程。
(1)固体:用烧杯、试管溶解,振荡、搅拌、粉碎、升温等可加速溶解.
(2)液体:一般将密度大的溶液注入密度小的溶液中,如稀释浓H2SO4时将浓H2SO4慢慢注入水中。
(3)气体:根据气体溶解度选择水下溶解或水面溶解。
4.物质的加热
5.仪器的装配和拆卸
装配时,首先要根据装置图选择仪器和零件,然后进行仪器和零件的连接和全套仪器的总装配。
(1)零件的连接
正确连接实验装置是进行化学实验的重要环节。在中学化学实验巾使用较多的是连接玻璃管、橡皮塞、橡胶管的操作。
①把玻璃管插入带孔的橡皮塞
左手拿橡皮塞,右手拿玻璃管。先把要插入塞子的玻璃管的一端用水润湿,然后稍稍用力转动,将它插入。
②连接玻璃管和橡胶管
左手拿橡胶管,右手拿玻璃管,先把玻璃管管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡胶管。
③在容器中塞橡皮塞
左手拿容器,右手拿橡皮塞慢慢转动,旋进容器口。切不可把容器放在桌面上再使劲塞进塞子,这样做容易压破容器。
(2)全套仪器的总装配
一般要遵循“由下而上、由左刮右”的原则。如根据酒精灯高度确定铁架台上铁阁的位置,由铁圈确定圆底烧瓶的位置。又如组装实验室制氯气的装置,先要把氯气发生装置安装好,然后再组装集气装置,最后组装尾气吸收装置。
(3)装置的拆卸
实验结束后要拆卸装置,一般先将连接各部分装置的橡胶管拆开,这样使整套装置分成若干部分,然后再将各部分装置的仪器、零件按“由上到下”的顺序逐一拆卸。
与“某化学学习小组采用下图所提供的仪器装置(夹持仪器已略去)...”考查相似的试题有: