铜和浓硝酸,稀硝酸制浓硝酸反应的区别包括速率

知识点梳理
物质的相互转化和制备【知识点的认识】物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质之间的相互和制备.物质的相互转化关系和制备如图所示:需要说明的是:图中的各规律为各物质间相互转化的一般规律,具体到某些物质时有些规律要具体分析,未必都能适用.例如,根据图示的物质的相互转化关系,来制备氯化锌和硫酸铜时,能够采用的方法分别有7种和3种(由于不同原因,图示的其它制备盐的方法就不可取了),具体转化是这样的:
金属的性质【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个:1.金属能与氧气反应(金即使在高温时也不与氧气反应)(1) 铁与氧气的反应:常温下,干燥的空气中铁很难与氧气反应.在潮湿的空气中,铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈(主要成分:Fe2O3;铁锈呈红色,结构疏松,易吸水,加快铁器的腐蚀);还有铁经过缓慢氧化后,形成的化合物也可认为是氧化铁,即4Fe+3{{O}_{2}}=F{{e}_{2}}{{O}_{3}}.在纯氧中,铁丝能够被点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热(在点燃前,先将铁丝打磨,在集气瓶中留有少量细砂或水,防止高温溅落物炸裂瓶底 )即.由上述实验现象,可以看出:“同种物质,在不同的反应条件下,现象可能不同,生成物有可能不同.”(2) 镁与氧气的反应:常温下所看到的镁条呈黑色,用砂纸打磨后呈银白色.做镁条燃烧实验时,要注意用坩埚钳夹持,在下面垫上石棉网.镁条被点燃后,剧烈燃烧,产生耀眼的白光,形成白烟,放出大量的热;即(3) 铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧,即.(4) 2Cu+{{O}_{2}}+C{{O}_{2}}=Cu{{(OH)}_{2}}C{{O}_{3}}\downarrow 铜与氧气的反应:在加热的情况下,铜能与氧气反应,生成黑色的物质(氧化铜)2Cu+{{O}_{2}}\xrightarrow{\Delta }2CuO.即使在纯氧中,铜也不能被点燃.在潮湿的空气中,铜能被腐蚀,形成绿色粉末状固体--铜绿[Cu2(OH)2CO3];即2Cu+{{O}_{2}}+C{{O}_{2}}=Cu{{(OH)}_{2}}C{{O}_{3}}\downarrow .总之,大多数金属一般都能与氧气反应,只是难易及剧烈程度不同而已,由此可判断金属的活动性强弱;反之亦然.二、金属能与稀盐酸、稀硫酸反应1.镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸的反应:现象、结论如下表所示. 2.镁、铝、锌、铁、铜与稀硫酸的反应:现象、结论如下表所示. 总之,大多数金属一般都能与稀盐酸或稀硫酸反应,根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.需要注意的是:(1)金属应是在金属活动性顺序中排在(H)前面的金属;(2)酸应是不具有强氧化性的酸,例如盐酸、稀硫酸,不包括浓硫酸和硝酸;(3)单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐;(4)K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应,其余金属则不能(初中阶段大体上了解即可).三、金属能与金属化合物溶液(即盐溶液)反应分别将铝丝浸入硫酸铜溶液中、将铜丝浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中,进行实验.现象、结论下面的图表所示. 总之,部分金属能与金属化合物溶液反应,根据金属能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.需要注意的是:(1)在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,与盐溶液不发生置换反应,而是先与溶液中的水发生置换反应(初中阶段大体上了解即可).如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最终没有单质铜生成.(2)铁与盐溶液发生置换反应时,生成二价亚铁盐.(3)用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.例如,锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应,最先反应的是硝酸汞,当硝酸汞被消耗完时,硫酸铜才与锌粒反应,同理,硫酸铜反应完后,锌才会和氯化亚铁反应.还有,当多种金属与一种盐溶液反应时,最活泼的金属先反应.例如,把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中,镁被消耗完后,铝才和硝酸银反应,铝反应完后,铜跟硝酸银反应.
书写式、文字表达式、电离方程式【知识点的认识】书写化学方程式的步骤一般有四步:1.根据实验事实,在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式,并在式子的左、右两边之间画一条短线;当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.2.配平化学方程式,并检查后,将刚才画的短线改写成等号(表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等).3.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热(常用“△”号表示)、催化剂、通电等.并且,一般都写在等号的上面,若有两个条件,等号上面写一个下面写一个,等等.4.注明生成物中气体或固体的状态符号(即“↑”、“↓”);一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边.但是,如果反应物和生成物中都有气体或固体时,其状态符号就不用标注了.书写文字表达式的步骤一般分为两步:1.根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.2.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热、催化剂、通电等.并且,一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个,等等.书写电离方程式的步骤一般也分为两步:1.在式子的左、右两边分别写出反应物的化学式和电离产生的阴、阳离子符号,并在式子的左、右两边之间画一条短线;阴、阳离子符号的中间用加号(即“+”)连接起来.2.将阴、阳离子的原形的右下角的个数,分别配在阴、阳离子符号的前面,使阳离子和阴离子所带的正、负电荷的总数相等(即溶液不显电性);检查好后,将刚才画的短线改写成等号即可.当然,也可以,根据阴、阳离子所带的电荷数,利用最小公倍数法,在阴、阳离子符号的前面,配上适当的化学计量数,使阴、阳离子所带的电荷总数相等(即溶液不显电性).
整理教师:&&
举一反三(巩固练习,成绩显著提升,去)
根据问他()知识点分析,
试题“金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式如下:Cu+4HNO3(浓...”,相似的试题还有:
金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式如下:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜,在实际生产中,需把浓硝酸用等体积水稀释.试简答:(1)用稀硝酸而不用浓硝酸的原因:_____(2)从经济效益和环保角度考虑、设计制取硝酸铜的最适宜方法,用化学方程式表示为:_____.
金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式如下:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O&&&(NO、NO2气体都是空气的污染物)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O&&3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O&(NO化合生成NO2)工业上常用铜屑为原料制取硝酸铜,在实际生产中,需把浓硝酸用水稀释.试回答:(1)为什么用稀硝酸而不用浓硝酸:();(2)从经济效益和环保角度考虑、设计制取硝酸铜的最适宜方法:某同学设想:先将铜屑与氧气反应转化为黑色固体,再用硝酸溶解;请写出有关化学方程式为:(),().你认为他这种做法是否可以(简述理由)().
硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料.现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用①铜与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3(稀)\twolinefrac{&&△&&}{&}3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②铜与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜,氧化铜与稀硝酸反应制取:2Cu+O2\twolinefrac{&&△&&}{&}2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O下列说法正确的是()
A.制取等量的硝酸铜,需硝酸的量②最少
B.制取等量的硝酸铜,②产生的有毒气体比①少
C.三种方案中,硝酸的利用率为③>①>②
D.三种方案的反应都可以在铁质容器中进行《影响铜与稀硝酸反应速率因素的研究》
本课题的来源是广州市
中高三化学班期中考试中的一道实验题。题目是:铜和稀硝
酸在常温常压下反应,开始时反应速率非常慢,但是随着反应的进行,反应速率不断地加快。
这是什么原因?
大多数学生意见不一,有的说是因为铜和稀硝酸的反应是放热反应,随着反应的进行不
断放出热量,是温度升高而使反应的速率增大;有的则说是反应过程中生成了气体,使反应
体系的压强增大,因而后来的反应速率也随之增大。大家都为此争论不休,温度、浓度、压
强,到底是哪一个因素使反应后来的速率增大了呢
为了寻根究底,
个学生决定自己动手
去做实验。
老师点评:课题来源于课本,来源于练习,这是研究性学习实施的具体化。
(一)试验阶段
针对影响化学反应速率的因素
浓度、压强、温度,学生逐一进行了分析。学生认为,
随着铜和稀硝酸反应的进行,硝酸的浓度应该是不断减少的,而铜的量则不影响该体系的速
率,由上只能推论反应速率应不断减少,故不可能是浓度因素引起后来反应速率的增大。浓
度这一因素被排除了。
学生通过认真观察分析发现,整套实验发生装置是与大气相通的,因而该反应体系可看
作是恒压体系,生成的气体会不断地向外排出,故生成的气体不会使体系的压强增大,因此
压强也不是影响该反应后来反应速率增大的主要因素。
那么,到底主要因素是不是温度呢
学生翻阅了手头上的文献资料,文献对于温度这一
因素予以肯定,注解是说反应放出的热量加快了后来的反应速率。针对这一说法,学生做了
以下实验。
老师点评:学会提出问题是研究性学习的重要内容之一。
实验一:探讨温度对反应速率的影响
试剂:浓度为
的稀硝酸,
片小指头大的铜片
已除氧化膜
于吸收实验产生的尾气
仪器:平底烧瓶,带导管和温度计的胶塞,烧杯。
实验装置如图
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