Question

9．如圖①是某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)的研究銅和稀硝酸反應(yīng)速率[v（NO）]的實(shí)驗(yàn)裝置圖．試回答下列問題：
（1）銅和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（2）測(cè)定銅和稀硝酸反應(yīng)速率[v（NO）]，本實(shí)驗(yàn)需要記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：NO的體積、反應(yīng)時(shí)間．
（3）實(shí)驗(yàn)前怎樣檢驗(yàn)裝置的氣密性關(guān)閉分液漏斗蓋b和活塞a，從U形管長(zhǎng)管處置水至管長(zhǎng)管中液面高于短管中液面，過一會(huì)，若液面差保持不變，則裝置氣密性良好．
（4）為保證實(shí)驗(yàn)的成功，加入一定量稀硝酸是很重要的操作，你認(rèn)為應(yīng)怎樣進(jìn)行為好？打開分液漏斗蓋b和活塞a，從U形管右端注入稀硝酸至排盡左端空氣，關(guān)閉活塞a后將彎曲的銅絲迅速伸入溶液并開始記錄時(shí)間．
（5）該興趣小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到用NO表示銅和稀硝酸的反應(yīng)速率和時(shí)間的關(guān)系圖如圖②所示．則：
①a→b，v（NO）變化的主要原因是：銅和稀硝酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，體系溫度升高，反應(yīng)速率加快．
②b→c，v（NO）變化的主要原因是：反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，體系與環(huán)境的溫差大，散熱加快，體系溫度變化不大甚至有所下降，c（HNO₃）降低，反應(yīng)速率降低．

Answer 1

分析 （1）Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水；
（2）為測(cè)定銅和稀硝酸反應(yīng)速率[v （NO）]，應(yīng)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成NO的體積；
（3）液封氣體使U形管兩側(cè)形成液面高度差，一段時(shí)間內(nèi)液面高度差保持不變，說明氣密性良好；
（4）要防止NO被氧氣氧化，用加入的稀硝酸排盡裝置中空氣；反應(yīng)開始記錄時(shí)間，反應(yīng)完畢測(cè)定NO體積；
（5）溫度與硝酸的濃度影響反應(yīng)速率，開始階段溫度起主導(dǎo)作用，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，體系溫度變化不大，硝酸濃度起主導(dǎo)作用．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)方程式為：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）為測(cè)定銅和稀硝酸反應(yīng)速率[v （NO）]，應(yīng)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成NO的體積，需要測(cè)定NO的體積和反應(yīng)時(shí)間，
故答案為：NO的體積、反應(yīng)時(shí)間；
（3）實(shí)驗(yàn)前檢驗(yàn)裝置的氣密性：關(guān)閉分液漏斗蓋b和活塞a，從U形管長(zhǎng)管處置水至管長(zhǎng)管中液面高于短管中液面，過一會(huì)，若液面差保持不變，則裝置氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉分液漏斗蓋b和活塞a，從U形管長(zhǎng)管處置水至管長(zhǎng)管中液面高于短管中液面，過一會(huì)，若液面差保持不變，則裝置氣密性良好；
（4）打開分液漏斗蓋b和活塞a，從U形管右端注入稀硝酸至排盡左端空氣，關(guān)閉活塞a，再將彎曲的銅絲迅速伸入溶液并開始記錄時(shí)間，
故答案為：打開分液漏斗蓋b和活塞a，從U形管右端注入稀硝酸至排盡左端空氣，關(guān)閉活塞a；記錄時(shí)間；
①a→b，反應(yīng)速率加快，是因?yàn)殂~和稀硝酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，體系溫度升高，反應(yīng)速率加快，
故答案為：銅和稀硝酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，體系溫度升高，反應(yīng)速率加快；
②b→c，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，是因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，體系與環(huán)境的溫差大，散熱加快，體系溫度變化不大甚至有所下降，c（HNO₃）降低，反應(yīng)速率降低，
故答案為：反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，體系與環(huán)境的溫差大，散熱加快，體系溫度變化不大甚至有所下降，c（HNO₃）降低，反應(yīng)速率降低．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)速率探究實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是對(duì)原理的理解，掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目難度中等．