Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下圖來驗證某銅銀合金完全溶解于濃硝酸對生成的氣體除NO2外還含有NO，并測定合金中銅的質(zhì)量分數(shù)。已知常溫下NO2和N2O4混合存在，在低于0℃時幾乎只有無色的N2O4晶體。

(1)寫出A中銅與硝酸反應(yīng)的一個化學(xué)方程式________________________。

(2)反應(yīng)前先打開A部分的活塞K，持續(xù)通入一段時間的N2，理由是_______________。若裝置中缺少B部分，會影響驗證的結(jié)果，其原因是____________________。

(3)反應(yīng)結(jié)束后，打開活塞K2，并通入O2，若有NO產(chǎn)生，則D產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________。

(4)實驗測得的數(shù)據(jù)如下：合金質(zhì)量15.0g，13.5mol/LHNO340mL；實驗后A溶液：V=40 mL，c(H+)=1.0mol/L，假設(shè)反應(yīng)中硝酸無揮發(fā)也沒有分解。則反應(yīng)中消耗的HNO3物質(zhì)的量為____________mol。

(5)利用A裝置中反應(yīng)后溶液也可確定銅的質(zhì)量分數(shù)，方法是取出A中的反應(yīng)的溶液，向其中加入足量的_____溶液，然后進行的操作的步驟分別是____________________。

Answer 1

【答案】 Cu+4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O或3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ 排除裝置中的空氣，防止干擾驗證性實驗， 部分NO2與水作用生成NO干擾驗證性實驗 有紅棕色氣體生成 0.5 鹽酸 過濾、洗滌、干燥、稱量

【解析】(1)A中銅與硝酸反應(yīng)的一個化學(xué)方程式可以是Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O或3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。(2)通入氮氣是排除裝置中的空氣，避免生成的一氧化氮氣體被氧化為二氧化氮；B裝置是利用濃硫酸的吸水性吸收氣體中的水蒸氣避免在C中冷卻后水和二氧化氮反應(yīng)生成一氧化氮。(3)A中的反應(yīng)停止后，打開D中的活塞K2再通入氧氣，若反應(yīng)中確有NO產(chǎn)生，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色氣體二氧化氮。(4)硝酸的總的物質(zhì)的量是13.5mol/L×0.04L＝0.54mol，剩余硝酸是0.04mol，所以參加反應(yīng)的硝酸是0.54mol-0.04mol=0.50mol；(5)由于銀離子能與氯離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀，所以方法是取出A中的反應(yīng)的溶液，向其中加入足量的鹽酸溶液，然后過濾、洗滌、干燥、稱量即可。