Question

18．如圖（尚有部分儀器未畫出），有一容積為300mL的注射器與蒸餾燒瓶（500mL）相連（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．向燒瓶中加入0.384g Cu和18mL2.5mol/L稀硝酸溶液，并立即用錫箔包住橡皮塞封住燒瓶口．試回答：
（1）橡皮塞用錫箔包住的原因為防止橡膠塞被硝酸腐蝕（氧化）．
（2）反應(yīng)開始后，燒瓶中觀察到的現(xiàn)象主要有：①Cu片溶解②產(chǎn)生無色氣體 ③上部變?yōu)榧t棕色④溶液變藍(lán)⑤反應(yīng)由慢到快⑥活塞后退．
（3）當(dāng)銅與硝酸反應(yīng)停止后，被還原的硝酸為0.004mol．
（4）反應(yīng)停止以后，壓縮注射器，氣體與液體間充分反應(yīng)，若忽略液體的體積變化，最終溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量濃度與開始時相比變小 （不變、變大、變小）．

Answer 1

分析 （1）硝酸可腐蝕橡膠塞；
（2）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣反應(yīng)；
（3）n（Cu）=$\frac{0.384g}{64g/mol}$=0.006mol，n（HNO₃）=2.5mol/L×0.018L=0.045mol，發(fā)生3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，由方程式可知硝酸過量，3n（Cu）～2n（HNO₃）被還原，由此分析解答；
（4）空氣總體積為800mL，氧氣體積為800mL×20%=160mL，物質(zhì)的量約為$\frac{0.16L}{22.4L/mol}$=0.0071mol，n（Cu）=$\frac{0.384g}{64g/mol}$=0.006mol，結(jié)合電子的轉(zhuǎn)移判斷；

解答 解：（1）硝酸可腐蝕橡膠塞，應(yīng)用錫箔包住，故答案為：防止橡膠塞被硝酸腐蝕（氧化）；22.4L/mol
（2）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，溶液變藍(lán)，生成一氧化氮和水，可觀察到有氣泡生成，一氧化氮和氧氣反應(yīng)，氣體逐漸變成紅棕色，反應(yīng)由慢到快，活塞后退；
故答案為：①Cu片溶解  ②產(chǎn)生無色氣體 ③上部變?yōu)榧t棕色  ④溶液變藍(lán)  ⑤反應(yīng)由慢到快  ⑥活塞后退；
（3）n（Cu）=$\frac{0.384g}{64g/mol}$=0.006mol，n（HNO₃）=2.5mol/L×0.018L=0.045mol，發(fā)生3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，由方程式可知硝酸過量，3n（Cu）～2n（HNO₃）被還原，所以被還原的硝酸為0.006mol×$\frac{2}{3}$=0.004mol，故答案為：0.004mol；
（4）n（Cu）=$\frac{0.384g}{64g/mol}$=0.006mol，n（HNO₃）=2.5mol/L×0.018L=0.045mol，發(fā)生3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，由方程式可知硝酸過量，銅完全反應(yīng)，
銅失去電子的物質(zhì)的量為0.006mol×2=0.012mol，可生成n（NO）=$\frac{2}{3}$×0.006mol=0.004mol，與氧氣發(fā)生4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
則需要（O₂）=0.004mol×$\frac{3}{4}$=0.003mol，V（O₂）=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=672mL，
而空氣總體積為800mL，氧氣體積為800mL×20%=160mL，則停止反應(yīng)后，輕輕推拉注射器活塞，使氣體與氣體，氣體與液體皆充分反應(yīng)，氧氣不足，有NO剩余，
所以最終溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量濃度與開始時相比變小，
故答案為：變�。�

點評 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)探究，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和計算能力的考查，易錯點為（4），注意結(jié)合反應(yīng)的方程式計算．