Question

學習了金屬的化學性質后，某興趣小組進行了如下實驗：將足量鎂條加入到氯化銅溶液 中，觀察到鎂條表面有氣泡產生，同時有紅色固體附在鎂條表面。
【提出問題】產生氣體是什么物質? 有紅色固體又是什么物質？
【查閱資料】在金屬活動性順序里，位于氫后面的金屬Cu，在常溫下雖然不能與稀鹽酸、稀硫酸反應，但可以與稀硝酸反應，其化學方程式為：
3Cu+8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂+2NO ↑ +4H₂O
反應生成的NO是無色、難溶于水的氣體，在常溫下與空氣中的O₂迅速化合生成  N0₂，N0₂是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體。
【作出猜想】猜想一：氣體可能是氫氣、紅色固體是金屬氧化鐵；猜想二：氣體可能是氫氣、 紅色固體是金屬銅；猜想三：氣體可能是二氧化碳、紅色固體是金屬銅。
【交流討論】大家思考后，一致認為猜想一和三不合理，其理由是_____________________。
【實驗與結論】

實驗步驟	現象	結論
（1）取少量紅色固體于一支潔凈的試管中，加入稀鹽酸	__________________________________	猜想一不成立
（2）①用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方放一塊干冷的玻璃片 ②取少量紅色固體于一支潔凈的試管中，加入稀硝酸	該氣體能燃燒，且玻璃片上有______出現 紅色固體溶解，得到藍色溶液同時看到試管上部有紅棕色氣體產生	猜想二成立

【繼續探究】
（1）用pH試紙測得氯化銅溶液pH約為4，說明氯化銅溶液中含有較多的________離子。
（2）取7.68g 紅色固體，加入100g稀HNO₃溶液，如恰好完全反應，計算生成NO的質量(化學方程式見上)和反應前稀HNO₃溶液中溶質的質量分數。 (請寫出計算過程)

Answer 1

【交流討論】反應物中不含鐵元素和碳元素，不符合質量守恒定律 
【實驗與結論】固體不溶解    水霧 
【繼續探究】（1） 氫 （2）2.4g    20.16%

   
試題分析：（1）【交流討論】大家思考后，一致認為猜想一和三不合理，其理由是：反應物中不含鐵元素和碳元素，不符合質量守恒定律
【實驗與結論】（1）取少量紅色固體于一試管中，加入稀鹽酸，若固體不溶解，猜想一不成立
（2）因為猜想二成立，產生的氣體是氫氣，而氫氣具有可燃性，燃燒的生成物是水，用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方放一塊干冷的玻璃片水霧
【繼續探究】（1）用pH試紙測得氯化銅溶液pH約為4，呈酸性，說明氯化銅溶液中含有較多的氫離子
（2）根據化學方程式：3Cu+8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂+2NO ↑ +4H₂O中Cu與HNO₃、NO的質量關系，即可分別求出HNO₃、NO的質量，進而可算反應前稀HNO₃溶液中溶質的質量分數
解：設生成NO的質量為x，稀硝酸中溶質的質量為y    
3Cu  +    8HN0₃       Cu(NO₃)₂ +   2NO ↑   +   4H₂0
192        504                        60
7.68g       y                          x            
192：60=7.68：x  (0.5分)        x=2.4g                                 
192：504=7.68：y  (0.5分)        y=20.16g                  
20.16g/100g  ×l00％==20．16％                                
答：生成NO的質量為2.4g，稀硝酸中溶質的質量分數為20.16％