Question

某化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了下列幾方面的研究。

(1)用銅屑與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率較慢，為加快反應(yīng)的速率，可采取的措施是_______________________________________。

(2)銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：_____________________________；

在做銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，常觀察到試管內(nèi)生成的氣體先為淺紅棕色，其原因是_____________________________；

為了能直接觀察到生成的氣體的顏色，可在往稀硝酸中加入銅的同時(shí)，加入少量碳酸鹽即可達(dá)目的。那么加入碳酸鹽的作用是_____________________________。

(3)在做銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組為了減少污染，設(shè)計(jì)了以下四種裝置，希望既能觀察到反應(yīng)現(xiàn)象，又能在不拆卸、不增加儀器的情況下使NO₂被吸收(注：NaOH溶液可吸收NO_x)以避免污染環(huán)境。他們?cè)O(shè)計(jì)的裝置能達(dá)到目的的是___________。(填序號(hào))

(4)實(shí)驗(yàn)小組利用上圖中的___________裝置(填序號(hào))，可以在不拆卸、不增加儀器的情況下，用同一裝置先后連續(xù)完成銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)。要達(dá)到此目的，棉球a蘸的物質(zhì)是___________，液體b為_(kāi)__________。

Answer 1

(1)微熱(或加熱)，用銅粉替代銅屑(答任意一點(diǎn)即可)

(2)3Cu+2+8H⁺3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O  試管內(nèi)有空氣存在，將生成的NO氧化為NO₂(或2NO+O₂2NO₂)  碳酸鹽與硝酸反應(yīng)速率快，生成的CO₂排走了試管內(nèi)的空氣

(3)①③  (4)③  NaOH溶液  蒸餾水

解析：(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因是反應(yīng)物本身的性質(zhì)，外因是反應(yīng)的溫度、接觸面積等。由于反應(yīng)物已經(jīng)確定，要加快反應(yīng)速率，只能通過(guò)升高溫度或增大接觸面積的方法加以實(shí)現(xiàn)。

(2)起初制一氧化氮時(shí)，由于裝置內(nèi)有一定量的空氣，空氣中有氧氣，所以起初生成的一氧化氮總要與氧氣反應(yīng)而使氣體呈淺紅棕色。要使氣體不帶有顏色，就要想法去除氧氣，常見(jiàn)的為加入少量碳酸鹽用產(chǎn)生的氣體排除，因?yàn)樗崤c鹽的反應(yīng)比氧化還原反應(yīng)更容易進(jìn)行。

(3)四套裝置都能完成銅與濃硝酸的反應(yīng)，并能觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但②和④中反應(yīng)生成的氣體無(wú)法去除，所以正確答案為①③。

(4)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)中銅是相同的，但酸中一個(gè)為濃硝酸，一個(gè)為稀硝酸，要求“不拆卸、不增加儀器”，濃硝酸變?yōu)橄∠跛釙r(shí)，只能通過(guò)加水來(lái)完成，所以只有③可以完成此操作，因?yàn)橛米⑸淦鞒闅饩涂墒箤?shí)驗(yàn)試管內(nèi)水的倒流。氮的氧化物的吸收，通常用NaOH溶液。