Question

某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验进行了下列几方面的研究。

(1)用铜屑与稀硝酸反应的实验反应速率较慢，为加快反应的速率，可采取的措施是_______________________________________。

(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式：_____________________________；

在做铜与稀硝酸反应的实验时，常观察到试管内生成的气体先为浅红棕色，其原因是_____________________________；

为了能直接观察到生成的气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量碳酸盐即可达目的。那么加入碳酸盐的作用是_____________________________。

(3)在做铜与浓硝酸反应的实验时，实验小组为了减少污染，设计了以下四种装置，希望既能观察到反应现象，又能在不拆卸、不增加仪器的情况下使NO₂被吸收(注：NaOH溶液可吸收NO_x)以避免污染环境。他们设计的装置能达到目的的是___________。(填序号)

(4)实验小组利用上图中的___________装置(填序号)，可以在不拆卸、不增加仪器的情况下，用同一装置先后连续完成铜与浓、稀硝酸的反应。要达到此目的，棉球a蘸的物质是___________，液体b为___________。

Answer 1

(1)微热(或加热)，用铜粉替代铜屑(答任意一点即可)

(2)3Cu+2+8H⁺3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O  试管内有空气存在，将生成的NO氧化为NO₂(或2NO+O₂2NO₂)  碳酸盐与硝酸反应速率快，生成的CO₂排走了试管内的空气

(3)①③  (4)③  NaOH溶液  蒸馏水

解析：(1)影响化学反应速率的内因是反应物本身的性质，外因是反应的温度、接触面积等。由于反应物已经确定，要加快反应速率，只能通过升高温度或增大接触面积的方法加以实现。

(2)起初制一氧化氮时，由于装置内有一定量的空气，空气中有氧气，所以起初生成的一氧化氮总要与氧气反应而使气体呈浅红棕色。要使气体不带有颜色，就要想法去除氧气，常见的为加入少量碳酸盐用产生的气体排除，因为酸与盐的反应比氧化还原反应更容易进行。

(3)四套装置都能完成铜与浓硝酸的反应，并能观察实验现象，但②和④中反应生成的气体无法去除，所以正确答案为①③。

(4)铜与浓、稀硝酸的反应中铜是相同的，但酸中一个为浓硝酸，一个为稀硝酸，要求“不拆卸、不增加仪器”，浓硝酸变为稀硝酸时，只能通过加水来完成，所以只有③可以完成此操作，因为用注射器抽气就可使实验试管内水的倒流。氮的氧化物的吸收，通常用NaOH溶液。