Question

(12分)下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图，请回答下列问题：

（1）铜与稀硝酸反应的化学方程式_____    _                              。

（2）学生甲用装置Ⅰ探究铜与稀硝酸反应的气体产物。实验过程在烧瓶中观察到有红棕色气体产生，在试管中收集到无色气体。

   烧瓶中产生红棕色气体的原因是                            （用方程式表示） 。

（3）学生乙认为，甲用装置Ⅰ实验，无法说明问题。为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，甲设计了如图Ⅱ所示的实验装置，选择下列药品，并按下列实验步骤完成该实验。请你根据他的思路，回答下列问题：

药品：稀硝酸 锌粒 石灰石固体

步骤：

①检查装置的气密性

②向试管中加入一定量CaCO₃固体

③向试管中倒入过量的稀HNO₃并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞

④待反应完全后，将导管插入试管内接近液面

⑤将铜丝插入到溶液中

⑥用注射器的针头穿过橡皮塞并向试管内推入氧气（或空气）

（ⅰ）步骤①②目的是                                              ；

（ⅱ）推入氧气或空气的目的是                                      ；

（ⅲ）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出，这可能是Cu²⁺的浓度差异引起的，你同意这种看法吗？        （填“同意”或“不同意”），原因是                           。

 

Answer 1

【答案】

.（1）3Cu + 8HNO₃     3Cu(NO₃)₂  + 2NO↑+ 4H₂O

（2）2NO+ O_{2  =====}  2NO₂

（3）（ⅰ）排除装置中的氧气

（ⅱ）检验生成的NO气体 

（ⅲ）不同意，铜片质量相同，该液体体积相同；生成的Cu²⁺浓度相同。

【解析】（1）稀硝酸具有氧化性，能氧化铜生成硝酸铜，NO和水，反应式为3Cu + 8HNO₃＝3Cu(NO₃)₂  + 2NO↑+ 4H₂O。

（2）装置中含有空气，能把NO氧化生成NO₂，所以会出现红棕色，反应式为2NO+ O₂  ＝2NO₂。

（3）要得到NO，就必须防止被氧气氧化，所以要利用反应中产生的CO₂来排尽装置中的空气。通过注入氧气或空气可以验证反应中产生的NO气体。由于硝酸都是过量的，而参加反应的铜是相同的，所以生成的硝酸铜也是相同的，即浓度是相等。