Question

如图装置中，a是250 mL的烧瓶，其中盛有标准状况下的空气（O占）和1.2 mol•L^－1硝酸10 mL；b是未充气且放有0.384 g Cu粉的气球；C是夹紧的弹簧夹；d是盛有足量Na₂O₂的干燥管；e是充有CO₂的注射器，整套装置不漏气。

（1）将气体b中的Cu粉小心倒入烧瓶中，要使Cu粉发生反应，是否一定需要对反应混合物进行加热（填“是”或“否”）　　 ，发生反应的化学方程式是　　    　　　　   ；充分反应后Cu粉有剩余，在反应过程中可观察到的现象是：①　　　　　　   ，②　　　　　　　　   ，③　　　　　　　　   ，④　　　　　　　　　　　　　　  ；

（2）欲加快铜与硝酸的反应速率，可采用多种不同的措施，若采用化学试剂法，下列试剂中可以使用的是（填代号）　　    ；

A．蒸馏水   B．无水醋酸钠   C．石墨     D．AgNO₃（少量）

（3）将烧瓶不断振荡，发现气球逐渐变小，直至被吸入烧瓶内，发生这一现象的原因是（用化学方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

（4）打开弹簧夹将CO₂推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、气体与液体间充分接触，可使剩余铜粉完全溶解，上述整个过程用一个总化学方程式表示则为：　　　　　　
　　　　　　　　　　    ，在此过程中，至少需要CO₂ 　　　　　　 mL。（标准状况）

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）否；3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ①液面有无色气泡冒出；②瓶中无色气体逐渐变成红棕色；③气球膨胀；④溶液变蓝色； （2）C  D （3）4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3或2NO＋O2＝2NO2      3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO （4）2Cu＋O2＋4HNO3＝2Cu(NO3)2＋2H2O； 34.4

提示：

将b中的铜粉倒入烧瓶中，铜与烧瓶中的稀硝酸发生反应，生成硝酸铜蓝色溶液和无色的NO气体，从溶液中逸出，由于烧瓶中有空气，空气中的氧气与生成的NO继续反应变成红棕色的NO2，产生的气体使气球膨胀。 欲加快铜跟硝酸的反应速率，可加入石墨或硝酸银溶液与铜形成原电池。将烧瓶不断振荡，烧瓶中的NO和NO2与空气中的O2及溶液中的水反应生成硝酸4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，使烧瓶中气体压强减小，气球不断变小，直至吸入烧瓶中。整个过程发生两个反应：3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3，将两个反应相加，即得到总反应方程式为： 2Cu＋O2＋4HNO3＝2Cu(NO3)2＋2H2O。根据此反应方程式判断出铜过量，若要使铜完全反应共需氧气67.2 mL。现烧瓶中空气里含有氧气250 mL×1/5＝50 mL，还需要氧气67.2 mL －50 mL＝17.2 mL。 根据氧气与二氧化硫的关系，计算可得： O2    ～    2CO2 22400 mL     2×22400 mL 17.2 mL         x x＝34.4 mL 至少需要二氧化碳34.4 mL。