Question

某實驗小組同學(xué)探究銅與硝酸的反應(yīng)。

（1）用濃硝酸和水按照不同體積比配成不同濃度的硝酸溶液，各取10 mL硝酸溶液分別與銅片反應(yīng)，實驗記錄如下：

序號	濃硝酸與水的體積比	實驗現(xiàn)象
Ⅰ	1:1	反應(yīng)速率快，溶液很快變成藍色，銅絲表面有大量氣泡冒出，氣體呈紅棕色
Ⅱ	1:3	反應(yīng)速率較快，溶液變成藍色，銅絲表面有大量氣泡冒出，氣體無色
Ⅲ	1:5	反應(yīng)速率慢，微熱后速率加快，溶液變成藍色，銅絲表面有氣泡冒出，氣體無色

 

銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為          ；若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下0．56 L NO氣體，反應(yīng)中被還原的HNO₃的質(zhì)量為          g（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）。

依據(jù)上表，制備NO氣體最適宜的是實驗II，理由是          。

（2）為防止有毒氣體逸散造成空氣污染，該小組同學(xué)改進實驗裝置，如右圖所示（夾持儀器略去）。

用該裝置進行銅與稀硝酸的反應(yīng)并驗證產(chǎn)生NO氣體的性質(zhì)，實驗步驟如下：

Ⅰ．安裝好裝置后，檢查裝置氣密性。

Ⅱ．打開旋塞C，從B管上端加入所選濃度的硝酸，至銅絲下沿（不接觸銅絲）。

Ⅲ．向上移動B管，使A管液面上升至與橡皮塞恰好接觸，關(guān)閉旋塞C，反應(yīng)開始。

Ⅳ．當(dāng)液面重新下降至與銅絲脫離接觸時，反應(yīng)停止。

Ⅴ．打開旋塞C，向下移動B管，使A中迅速進入少量空氣，關(guān)閉旋塞C，觀察現(xiàn)象。

……

①步驟Ⅰ中檢查裝置氣密性的操作是：關(guān)閉旋塞C，從B管上端加入水，若觀察到          ，說明裝置的氣密性良好。

②步驟Ⅲ操作的目的是          。

③為使A管內(nèi)的NO氣體完全被溶液吸收，可進一步采取的操作是          ，能確定NO完全被溶液吸收的現(xiàn)象是          。

 

Answer 1

【答案】

（1）①3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- = 3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O          1．58

②產(chǎn)物是NO，反應(yīng)速率較快（不用加熱）。

（2）①A、B間形成液面差，且保持不變

② 趕走液面上方空氣，防止NO被空氣中的O₂氧化，以便觀察生成氣體的顏色。

③重復(fù)步驟Ⅴ的操作（或答“向下移動B管，使A中迅速進入空氣，關(guān)閉旋塞C，待氣體變?yōu)榧t棕色，反復(fù)上述操作”）。

再次重復(fù)操作后氣體不再變?yōu)榧t棕色。

【解析】

試題分析：（1）①銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- = 3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O ；

8HNO₃ (全部)  ~    2HNO₃ (被還原)     ~  2NO

                     2×63g             2×22．4L

                     1．58 g             0．56 L     

②依據(jù)上表，制備NO氣體最適宜的是實驗II，理由是產(chǎn)物是NO，反應(yīng)速率較快（不用加熱）。

（2）①步驟Ⅰ中檢查裝置氣密性的操作是：關(guān)閉旋塞C，從B管上端加入水，若觀察到A、B間形成液面差，且保持不變 ，說明裝置的氣密性良好。

② 步驟Ⅲ操作的目的是 趕走液面上方空氣，防止NO被空氣中的O₂氧化，以便觀察生成氣體的顏色。

③為使A管內(nèi)的NO氣體完全被溶液吸收，可進一步采取的操作是重復(fù)步驟Ⅴ的操作（或答"向下移動B管，使A中迅速進入空氣，關(guān)閉旋塞C，待氣體變?yōu)榧t棕色，反復(fù)上述操作"）。能確定NO完全被溶液吸收的現(xiàn)象是再次重復(fù)操作后氣體不再變?yōu)榧t棕色。

考點：本題考查化學(xué)實驗的探究。