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t33413
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硝酸铜和镁反应,为啥会有二氧化氮?
370596521
2011/05/03
化学
IP:浙江
硝酸铜是自己用硝酸和铜制的,制得的成品里面绝对不含硝酸(加一滴1%的氢氧化钠就产生氢氧化铜沉淀),一次将镁带投入硝酸铜中,产生了铜沉淀、氢氧化铜沉淀和二氧化氮气体(照片忘了拍),求高人解答!
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化学
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只看作者
wzh19940105
15年8个月前
IP:未同步
292690
1楼
硝酸铜水解了吧??
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ilove丝丝
15年8个月前
IP:未同步
292699
2楼
cu2+ + 2H2O=可逆=cu(OH)2 + 2H+
然后氢离子和硝酸根联合和镁或者镁置换出的铜反应,消耗了H+
促使反应正向进行
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zhaokenb
15年8个月前
IP:未同步
292705
3楼
根据酸碱质子理论可以解释这个问题,因为这章自学的不是很好,很难讲清楚
所以大致和楼主解释一下
NO
3
-
+H
2
O==HNO
3
+OH
-
,Kb={[HNO
3
]·[OH
-
]}/{[NO
3
-
]·H
2
O},因为是盐,所以电离度很大,硝酸根浓度大,所以Kb很小,同时因为Kb·Ka=Kw,条件一定时,Kw是常数,所以Ka很大,即溶液酸性很强,氢离子浓度较大,(其实LZ这个反应中可能还有氢气产生的)既然有氢离子和硝酸根共存,那根据高一所学也可以得出,镁可以和它反应,生成一氧化氮(溶液比较稀),然后和空气中氧气反应生成二氧化氮,因为反应需要消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,造成氢氧根浓度上升,然后与铜离子反应生成了氢氧化铜沉淀,至于铜离子很正常,用初中理论就可以解释了,很简单的置换反应
因为自学的不是很好,所以可能有点点问题,欢迎高手来批[s:234]
如果LZ对酸碱质子理论不太了解,可以网上查阅一下,稍稍浏览一下,也有利于以后学水解,然后如果有较大兴趣的话可以去买一本《普通化学原理》,北大出版社的,里面有较详细的讲解
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370596521
作者
15年8个月前
IP:未同步
292745
4楼
镁和硝酸反应有5种,产物只有硝酸的还原产物不同,分别是二氧化氮、一氧化氮、一氧化二氮、氮气和硝酸铵,具体是什么,看硝酸的浓度,你们说的盐的水解我知道,也想过,可在厉害的水解应该也无法得到浓度大于5%的硝酸吧(浓度大于5%的硝酸和金属反应,生成一氧化氮,浓度大于45%的硝酸与金属反应,生成二氧化氮)!所以我纠结 [s:256]
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zhaokenb
15年8个月前
IP:未同步
292819
5楼
回 4楼(370596521) 的帖子
建议LZ去买一包广泛pH试纸,大致测量一下pH,然后计算一下氢离子浓度,然后基本可以换算出硝酸的浓度了,看看符合不符合常理
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zhaokenb
15年8个月前
IP:未同步
292909
6楼
强烈更正,昨天去重新翻了一下酸碱质子理论那一节,发现铜离子在水中会形成水合铜离子
Cu(H
2
O)
4
2+
是一种四元离子酸(弱酸,可以电离出氢离子),然后与硝酸根共存,等价于硝酸的存在,反应过程中消耗氢离子,并形成氢氧化铜
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370596521
作者
15年8个月前
IP:未同步
292955
7楼
铜离子水解生成水合铜离子我是知道的,也想过,但再怎么水解,不可能得到能生成一氧化氮或二氧化氮的浓度的硝酸,一般生成硝酸铵,最多生成氮气,一氧化二氮都够呛!
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zhaokenb
15年8个月前
IP:未同步
292973
8楼
从热力学的角度来看,这个反应生成物可以是NO,NO
2
,25℃下,生成NO的△G可达-1946.62kJ/mol,绝对可以进行反应,只是动力学的问题罢了
从动力学的角度出发,关于硝酸铜溶液的pH我测过,20%的硝酸铜溶液我记得pH可以达到3左右,氢离子浓度为0.003mol/L,相当于0.003mol/L的硝酸,而且硝酸根浓度大,可以大大加速反应,使反应速率远远超越0.003mol/L的硝酸
由此可得,这个反应可以进行
过两个礼拜找我们化学老师借用一下实验室的酸碱计测一下
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370596521
作者
15年8个月前
IP:未同步
292995
9楼
哦
谢谢了!
也谢谢各位的积极回答!
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ilove丝丝
15年8个月前
IP:未同步
293221
10楼
还是那个说法。。。。cu2+ + 2H2O=可逆=cu(OH)2 + 2H+
消耗了H+,使反应正向进行
又电离出了H+。
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370596521
作者
15年8个月前
IP:未同步
294267
11楼
那Cu(NO₃)₂的水解也太强了吧!
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冥灵
15年8个月前
IP:未同步
294273
12楼
同学,加氢氧化钠产生氢氧化铜沉淀并不说明溶液的PH就一定高,铜离子浓度0.1mol/L时,铜离子在pH4.4时开始沉淀,pH6.4时沉淀完全,我相信你制得的铜离子浓度一定大于0.1mol/L(是过量的铜与浓硝酸反应的吧),这样的话开始沉淀的Ph会更小,也就是说酸度会更大,相当于硝酸浓度更大些(虽然仍然也比较稀),应该足以与镁反应产生一氧化氮了,一氧化氮在空气中一氧化就成二氧化氮了。至于直接产生二氧化氮这真的应该是不可能的,在水解也不会产生浓硝酸。
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370596521
作者
15年8个月前
IP:未同步
294276
13楼
这个直接,听得明白,谢谢!
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我也是有底线的
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