如下图所示装置中: a是盛有标准状况下的空气和10mL 1.2mol/L硝酸的250 mL烧瓶,b是未充气(实验开始前内部没有气体)放有0.384g铜粉的气球,c是夹紧了的弹簧夹,d中盛有足量的过氧化钠,e是充有二氧化碳的针筒.整套装置已经过气密性检查合格. (1)将气球中的铜粉小心倒入烧杯中.充分反应后发现铜粉有余(设产生的气体不溶解于溶液中).则可观察到的现� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如下图所示装置中：

a是盛有标准状况下的空气（氧气占1／5）和10mL 1.2mol/L硝酸的250 mL烧瓶；b是未充气（实验开始前内部没有气体）放有0.384g铜粉的气球；c是夹紧了的弹簧夹；d中盛有足量的过氧化钠；e是充有二氧化碳的针筒。整套装置已经过气密性检查合格。

（1）将气球中的铜粉小心倒入烧杯中，充分反应后发现铜粉有余（设产生的气体不溶解于溶液中），则可观察到的现象是。

（2）欲提高铜与硝酸反应的速率可采用多种不同的措施。

①若用加入化学试剂法，下列试剂中可以选用的是

A．蒸馏水 B. 无水醋酸钠

C．石墨 D. 少量硝酸银溶液

②若用升温法，请在图中画出完整的示意图。

③将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小，反应的化学方程式是，

此时气球是全在烧瓶外还是一部分进入烧瓶？

④打开弹簧夹，将二氧化碳反推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、溶液充分接触，欲使所有的铜粉全溶解，至少需要推入二氧化碳 mL.

⑤将上述全过程用一个总的化学方程式表示：。

（1）溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大

（2）① C 、D ② 图略（在烧瓶下画一酒精灯）

③ 4NO₂＋O₂＋2H₂O＝4HNO₃ 或4NO＋3O₂＋2H₂O＝4HNO₃ 有一部分被吸入烧瓶 ④ 38.4 ⑤ 2Cu＋4HNO₃＋O₂＝2 Cu（NO₃）₂＋2H₂O

解析:

解答本题需利用学生熟悉的Na₂O₂与CO₂、Cu与HNO₃、NO与O₂等化学反应及原电池的原理等。其中的④、⑤等两问，具有开放性，但靠课本知识是不能解答完全的，必须将原有知识整合、迁移才能解答。（1）较简单，（2）、①利用原电池的原理，不难看出C、D可构成原电池，Cu作负极，加快了反应速率。③结合4NO₂＋O₂＋2H₂O＝4HNO₃ 或4NO＋3O₂＋2H₂O＝4HNO₃ 可计算出烧瓶中气体较原来变少，所以气球有一部分被吸入烧瓶。④的解答则需要整体思维，0.006molCu 与0.012mol HNO₃恰好可形成0.006molCu（NO₃）₂，所以可将反应历程看作：Cu与O₂反应生成CuO后再于HNO₃发生复分解反应。由于烧瓶中的氧气（48ml, 0.006molCu需耗氧67.2ml）不足，所以应推入二氧化碳与过氧化钠反应产生氧气来补充。从而求出需推入的CO₂的量。