题目内容
（2008?开封一模）如图所示装置中：a是盛有标准状况下的空气（氧气占| 1 | 5 |
（1）将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中，充分反应后发现铜粉有剩余（设产生的气体不溶解于溶液中），则可观察到的现象是
溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大
溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大
．（2）欲提高铜与硝酸反应的速率可采用多种不同的措施．若用加入化学试剂法，下列试剂中可以选用的是
D
D
．A．蒸馏水 B．无水醋酸钠 C．铜粉 D．少量硝酸银溶液
（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
4NO2+O2+2H2O=4HNO3 或4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3 或4NO+3O2+2H2O=4HNO3
，此时气球是全部在烧瓶外还是一部分进入烧瓶？有一部分被吸入烧瓶
有一部分被吸入烧瓶
．（4）打开弹簧夹c，将二氧化碳推入干燥管内，继续振荡烧瓶，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
38.4
38.4
mL．（5）将上述过程用一个总的化学方程式表示
2Cu+4HNO3+O2=2Cu（NO3）2+2H2O
2Cu+4HNO3+O2=2Cu（NO3）2+2H2O
．分析：（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，NO可与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2；
（2）加快反应速率的因素：增加硝酸的浓度、升高温度、形成原电池反应等；
（3）一氧化氮、二氧化氮均可以和氧气按一定比例被水吸收得到硝酸溶液，n（Cu）=
=0.006mol，烧瓶内气体的体积为250mL-10mL=240mL，其中V（O2）=
×240mL=48mL，n（O2）=
=0.0021mol，氧气不足；
（4）Cu与硝酸、氧气反应生成硝酸铜和水，利用2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O计算；
（5）反应的总方程式为2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O．
（2）加快反应速率的因素：增加硝酸的浓度、升高温度、形成原电池反应等；
（3）一氧化氮、二氧化氮均可以和氧气按一定比例被水吸收得到硝酸溶液，n（Cu）=
| 0.384g |
| 64g/mol |
| 1 |
| 5 |
| 48×10-3L |
| 22.4L/mol |
（4）Cu与硝酸、氧气反应生成硝酸铜和水，利用2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O计算；
（5）反应的总方程式为2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O．
解答：解：（1）金属铜和稀硝酸之间的反应无需加热，反应生成硝酸铜、NO和水，发生的离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，生成硝酸铜溶液，则观察到溶液变蓝色，生成NO气体，NO与氧气反应生成二氧化氮，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球变大，即现象有：溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大，
故答案为：溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大；
（2）A．加入蒸馏水，会将硝酸稀释反应速率减慢，故A错误；
B．醋酸钠会和硝酸反应生成醋酸，酸由强酸变为弱酸，反应速率减慢，故B错误；
C．加入铜粉，固体的量不影响反应速率，故C错误；
D．加入AgNO3溶液（少量），金属铜会置换出金属银，形成的原电池中，金属铜为负极，加快反应速率，故D正确；
故答案为：D；
（3）一氧化氮、二氧化氮均可以和氧气按一定比例被水吸收得到硝酸溶液，
n（Cu）=
=0.006mol，烧瓶内气体的体积为250mL-10mL=240mL，其中V（O2）=
×240mL=48mL，
n（O2）=
=0.0021mol，氧气不足，容器中有NO剩余，且生成的硝酸能继续与铜反应生成气体，则气球一部分进入烧瓶，
故答案为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 或4NO+3O2+2H2O=4HNO3；有一部分被吸入烧瓶；
（4）n（Cu）=
=0.006mol，由3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知，被硝酸氧化的Cu为
=0.0045mol/L，则被氧气氧化的Cu为0.006mol-0.0045mol=0.0015mol，
由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，总反应为2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O可知，2Cu～O2～2CO2，n（O2）=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=67.2mL，a中盛有标况下的空气（氧气占五分之一），烧瓶为250mL，则氧气占（250-10）×0.25=48mL，所以参加反应的氧气为67.2mL-48mL=19.2mL，V（CO2）=2×19.2mL=38.4mL，
故答案为：38.4；
（5）由（4）可知反应的总方程式化为2Cu+4HNO3+O2=2Cu（NO3）2+2H2O，故答案为：2Cu+4HNO3+O2=2Cu（NO3）2+2H2O．
故答案为：溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大；
（2）A．加入蒸馏水，会将硝酸稀释反应速率减慢，故A错误；
B．醋酸钠会和硝酸反应生成醋酸，酸由强酸变为弱酸，反应速率减慢，故B错误；
C．加入铜粉，固体的量不影响反应速率，故C错误；
D．加入AgNO3溶液（少量），金属铜会置换出金属银，形成的原电池中，金属铜为负极，加快反应速率，故D正确；
故答案为：D；
（3）一氧化氮、二氧化氮均可以和氧气按一定比例被水吸收得到硝酸溶液，
n（Cu）=
| 0.384g |
| 64g/mol |
| 1 |
| 5 |
n（O2）=
| 48×10-3L |
| 22.4L/mol |
故答案为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 或4NO+3O2+2H2O=4HNO3；有一部分被吸入烧瓶；
（4）n（Cu）=
| 0.384g |
| 64g/mol |
0.01L×1.2mol/L×
| ||
| 2 |
由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，总反应为2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O可知，2Cu～O2～2CO2，n（O2）=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=67.2mL，a中盛有标况下的空气（氧气占五分之一），烧瓶为250mL，则氧气占（250-10）×0.25=48mL，所以参加反应的氧气为67.2mL-48mL=19.2mL，V（CO2）=2×19.2mL=38.4mL，
故答案为：38.4；
（5）由（4）可知反应的总方程式化为2Cu+4HNO3+O2=2Cu（NO3）2+2H2O，故答案为：2Cu+4HNO3+O2=2Cu（NO3）2+2H2O．
点评：本题考查实验方案的设计，侧重于学生的分析能力、计算能力和实验能力的考查，明确实验步骤及物质的性质是解答本题的关键，注意（4）利用氧化还原反应进行计算是解答的难点，题目难度大．
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