Question

【題目】硝酸（HNO3）是實驗室常見的一種酸，實驗小組對硝酸的某些性質進行研究。

I．揮發性

（實驗1）取一瓶質量分數68%的濃硝酸，打開瓶蓋，遇潮濕的空氣，瓶口可以看到__________。

II．不穩定性

（查閱資料1）硝酸是無色液體，見光或受熱分解生成紅棕色的NO2氣體。

（1）硝酸分解的化學方程式為：4HNO34NO2↑+O2↑+___。

（實驗2）取3份濃度和體積均相同的濃硝酸分別放入3支試管中，塞好塞子，放置在室外陽光充足的地方（氣溫為26 ℃）。記錄溶液上方的氣體顏色隨時間的變化情況。

實驗編號	①	②	③
實驗條件
實驗現象	6分鐘出現淺紅棕色 15分鐘紅棕色比較明顯 30分鐘紅棕色非常明顯	60分鐘無明顯變化	3分鐘出現淺紅棕色 6分鐘紅棕色比較明顯 10分鐘紅棕色非常明顯

（2）實驗①、②對比是研究對濃硝酸穩定性的影響__________________________________。

（3）實驗①、③對比可得出的結論是__________________________________________。

III．酸性

（查閱資料2）硝酸能夠與金屬氧化物反應生成鹽和水。

（實驗3）向氧化銅粉末中加入硝酸，能夠觀察到的現象是_________________________。

IV．氧化性

（查閱資料3）濃硝酸在加熱條件下能與木炭發生反應。C+4HNO3（濃） 4NO2↑+ CO2↑+2H2O

（實驗4）如圖所示，將紅熱的木炭伸到濃硝酸上方，觀察到有紅棕色氣體產生。請解釋生成該紅棕色氣體的原因可能有：

①___________________________________________________。

②___________________________________________________。

Answer 1

【答案】白霧 2H2O 光 在光照等其他條件相同時，溫度越高，硝酸分解越快 黑色粉末溶解，溶液顯藍色 揮發出來的硝酸蒸氣與紅熱的木炭反應生成紅棕色的二氧化氮 濃硝酸受熱分解生成二氧化氮

【解析】

[實驗1]濃硝酸由于其具有揮發性，揮發出來的硝酸蒸氣遇到空氣里的水蒸氣形成硝酸小液滴，所以瓶口出現白霧現象；
（1）根據質量守恒定律，反應物中有4個H原子，4個N原子和12個O原子，生成物中現有4個N原子，10個O原子，則未知物中含4個H原子和2個O原子，則未知物為2H2O；
[實驗2]（2）其他條件相同的情況下，實驗①沒有用避光材料遮擋，實驗②進行了遮擋，由此說明實驗①、②對比是在研究光對濃硝酸穩定性的影響；
（3）其他條件相同的情況下，實驗①放在了自然環境中，實驗③放在了熱水中，由實驗①、③對比可得出的結論是：在光照等其他條件相同時，溫度越高，硝酸分解越快；
[實驗3]由于硝酸能夠與金屬氧化物反應生成鹽和水，類似于稀鹽酸、稀硫酸的性質，所以向氧化銅粉末中加入硝酸，會生成硝酸銅和水，能夠看到的現象是黑色粉末消失，溶液變成藍色；
[實驗4]將紅熱的木炭伸到濃硝酸上方，觀察到有紅棕色氣體產生，該氣體一定是二氧化氮，根據資料提供的信息，二氧化氮可能是濃硝酸在加熱條件下揮發出的硝酸蒸氣與木炭發生反應生成的，也可能是濃硝酸受熱分解生成的。
故答案為：
[實驗1]白霧；（1）2H2O；
[實驗2]（2）光；（3）在光照等其他條件相同時，溫度越高，硝酸分解越快；
[實驗3]黑色粉末消失，溶液變成藍色；
[實驗4]揮發出來的硝酸蒸氣與紅熱的木炭反應生成二氧化氮；濃硝酸受熱分解生成二氧化氮。