Question

下圖是化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的銅與稀硝酸反應(yīng)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖．其中裝置Ⅰ為甲同學(xué)設(shè)計(jì)．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為裝置Ⅰ中收集的氣體不能確定銅與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO氣體，理由是

 

．于是他設(shè)計(jì)裝置Ⅱ，其中裝銅片的是氣球．
（3）如何檢驗(yàn)裝置Ⅱ的氣密性？

 

．
（4）化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的其它同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，認(rèn)為裝置Ⅱ雖然作了改進(jìn)，但如果按裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還是會(huì)出現(xiàn)三個(gè)問題，需要作相應(yīng)改進(jìn)措施．請(qǐng)你幫助他們填寫相關(guān)內(nèi)容．
問題一：

 

．
措施：加熱或

 

．
問題二：試管中的氣體是淡棕紅色，而不是無色．
措施：

 

（填具體操作．不能增加裝置）．
問題三：

 

．
措施：

 

．

Answer 1

分析：（1）Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水；
（2）裝置Ⅰ中利用排水法收集；
（3）依據(jù)裝置中氣體壓強(qiáng)變化，氣球的改變判斷氣密性；
（4）依據(jù)裝置圖分析，問題一、反應(yīng)較慢，可以把銅片改為銅粉或加熱提高反應(yīng)速率；
問題二、試管中的氣體是淡棕紅色，而不是無色，說明裝置中有空氣，不改變裝置前提下，可以加入碳酸鹽和硝酸反應(yīng)生成的二氧化碳把空氣趕出；
問題三、無尾氣吸收裝置，一氧化氮是污染性氣體不能排放到空氣中；

解答：解：（1）Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，發(fā)生的離子反應(yīng)為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）裝置Ⅰ中利用排水法收集，因?yàn)镹O₂與水反應(yīng)也可產(chǎn)生NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故不能肯定生成的NO氣體是來自于銅與稀硝酸反應(yīng)，
故答案為：NO₂與水反應(yīng)也可產(chǎn)生NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故不能肯定生成的NO氣體是來自于銅與稀硝酸反應(yīng)；
（3）依據(jù)裝置中氣體壓強(qiáng)變化，氣球的改變判斷氣密性，關(guān)緊夾子，用酒精燈稍加熱試管，氣球鼓起，撤掉酒精燈后，氣球恢復(fù)原貌，表明裝置不漏氣；
故答案為：關(guān)緊夾子，用酒精燈稍加熱試管，氣球鼓起，撤掉酒精燈后，氣球恢復(fù)原貌，表明裝置不漏氣；
（4）問題一：用銅片反應(yīng)速率較慢；措施：可以加熱，或?qū)�銅片改為Cu粉加快反應(yīng)速率；
故答案為：反應(yīng)速率較慢；將銅片改為Cu粉；
問題二：試管中的氣體是淡棕紅色，而不是無色，說明裝置中有空氣，不改變裝置前提下，可以加入碳酸鹽和硝酸反應(yīng)生成的二氧化碳，利用二氧化碳比空氣重把空氣趕出；措施：先將少量碳酸鹽倒入試管，然后迅速系上裝有銅片的小氣球；
故答案為：先將少量碳酸鹽倒入試管，然后迅速系上裝有銅片的小氣球；
問題三：實(shí)驗(yàn)污染空氣，一氧化氮是污染性氣體不能排放到空氣中；措施：連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入裝有NaOH溶液的試管，并向試管中持續(xù)通入空氣吸收生成的一氧化氮?dú)怏w；
故答案為：實(shí)驗(yàn)污染空氣，連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入裝有NaOH溶液的試管，并向試管中持續(xù)通入空氣；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硝酸性質(zhì)和產(chǎn)物性質(zhì)的分析應(yīng)用，主要是裝置分析判斷，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作時(shí)解題關(guān)鍵，題目難度中等．