Question

【題目】某同學設計下列實驗，來研究硫酸和硝酸的性質．
實驗一：如圖1，在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入2mL濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺上．把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中．塞緊試管口，在玻璃管口處纏放一團蘸有Na2CO3溶液的棉花．給試管加熱，觀察現(xiàn)象．當試管中的液體逐漸透明時，停止加熱．待試管中的液體冷卻后，將試管中的液體慢慢倒入另一支盛有少量水的試管中，觀察現(xiàn)象．

回答下列問題：
（1）a處反應的化學方程式為 ， 計算放出112mL氣體（標準狀況），轉移電子的物質的量為 ．
（2）試管中的液體反應一段時間后，b處濾紙條的變化為 ．
待試管中反應停止后，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜�，濾紙條的變化為 ．
（3）實驗二：為了證明銅與稀硝酸反應產生一氧化氮，某同學設計了一個實驗，其裝置如圖2所示（加熱裝置和固定裝置均已略去）．A為注射器，B為兩端長短不等的U形管，C是裝有NaOH溶液的燒杯，D處是繞成螺旋狀的銅絲，K1、K2是止水夾．
（實驗時，為在D處收集到NO，以便觀察顏色，必須事先在A中吸入一定量的空氣．然后K1（“關閉”或“打開”），從U形管左端注入稀硝酸，當看到現(xiàn)象可以確定U形管中空氣已被趕盡．
（4）然后給裝置B微微加熱，在裝置D處產生無色氣體，其反應的離子方程式為： ．
（5）如何證明D處聚集的是NO而不是H2？ ．

Answer 1

【答案】
（1）Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；0.01 mol
（2）蘸有品紅溶液的濾紙條褪色；濾紙變紅
（3）關閉；U形管右端稀硝酸接觸膠塞
（4）3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O
（5）打開止水夾K1 ， 把注射器中的空氣壓入U形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2
【解析】解：實驗一：（1）濃硫酸具有強氧化性，能和銅反應，被銅還原為二氧化硫，所以產物有生成的硫酸銅、二氧化硫和水；書寫化學方程式為：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O，銅的化合價升高2價失去兩個電子，硫酸中硫的化合價降低2價得到兩個電子，生成1mol二氧化硫轉移2mol電子，現(xiàn)放出112mL氣體（標準狀況），生成n（SO2）= =5×10﹣3mol，轉移5×10﹣3mol×2=0.01mol電子，所以答案是：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；0.01 mol；（2）二氧化硫能和有色物質生成無色物質，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的無色物質不穩(wěn)定，加熱時會恢復原來的顏色，濾紙變紅，所以答案是：蘸有品紅溶液的濾紙條褪色；濾紙變紅；實驗二：（3）在A中吸入一定量的空氣，然后關閉K1 ， 打開止水夾K2 ， 使銅與稀硝酸反應生成的一氧化氮進入集氣瓶，當U形管右端稀硝酸接觸膠塞時，可以確定U形管中空氣已被趕盡，所以答案是：關閉；U形管右端稀硝酸接觸膠塞；（4）稀硝酸與銅反應生成硝酸銅和NO，反應的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O，所以答案是：3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O；（5）B中硝酸和銅反應生成NO，易與氧氣反應，則將A中空氣壓入B中，會有紅棕色氣體生成，如果觀察到紅棕色，則說明生成NO而不是氫氣，所以答案是：打開止水夾K1 ， 把注射器中的空氣壓入U形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2 ．