题目内容

Ⅰ.(4分)铜与稀硝酸反应的离子方程式为________________;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,那么加入少量碳酸盐的作用是________________。

Ⅱ.某研究性学习小组欲证明:在同温同压下,相同浓度、相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下:

①配制浓度均为1 mol?L-1盐酸和醋酸溶液;

②量取15.00 mL 1 mol?L-1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中;

③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝末端;

④在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置,检查装置的气密性;

⑤将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录相关数据;

⑥反应结束后待温度恢复到室温,调整乙和丙中液面使二者处于同一平面,读出量筒中水的体积为V mL。

请你参与实验并回答下列问题:

 (1)量取15.00 mL 1 mol?L-1盐酸和醋酸溶液所用的仪器是              

    A.带刻度的烧杯  B.量筒  C.酸式滴定管   D.碱式滴定管

(2)步骤③中a的数值至少是       ;步骤④中检查该装置气密性的操作与观察方法是:____________________;步骤⑤中应记录的数据是            

(3)本实验装置丙中量筒的规格是         (填序号)。

A.10mL        B.100 mL       C.200 mL      D.500 mL

(4) 若水蒸气的影响忽略不计,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为:Vm=____;

(5)试简述速率不等的原因是_________;铜丝不与酸接触的原因是_______________。

(6)试写出镁与醋酸溶液反应的离子方程式:                   

Ⅰ.(4分)3Cu+8H++2NO  ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O (2分) 试管内存在的空气将生成的NO氧化为NO2   (1分) 碳酸盐与硝酸的反应速率快,生成的CO2排走了试管内的空气(1分)

Ⅱ.(12分)(1)C (1分)

(2)0.18或0.2;(2分)  两手掌紧贴锥形瓶外壁(或加热)一会,如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面,表明装置不漏气;(1分)   反应起止时间(1分)

(3)C (1分) 

(4) V /1000×0.0075L?mol-1或VmL/1000mL?L-1×0.0075mol(2分)

(5)酸的浓度相同时,c(H+)不同;防止因形成原电池而干扰实验现象的观察(各1分)

    (6)Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO+H2↑(2分)
练习册系列答案
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(2010?沈阳二模)在研究性学习中,某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究.有三位学生设计了以下三种实验方案.如图所示:

(1)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O

(2)甲同学用图1装置进行实验,在圆底烧瓶中加入20mL 6mol/L HNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出.试说明产生上述现象的原因
由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生
由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生

(3)乙同学将甲的实验进行了改进,采用了图2装置进行实验.
①在实验中,要使B中的气体始终保持无色,其操作是
先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a
先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a

②如果开启a和c,关闭b,装置里液面上空间的体积为VmL,空气中氧气的体积分数为21%,实验在标准状况下进行,全部氧气通过反应转化为硝酸;实验开始时加入的铜为mg,实验完毕后剩余的铜为ng,所得溶液体积也是VmL.则所得溶液的物质的量浓度是
0.0125mol?L-1
0.0125mol?L-1

(4)丙同学采用图3装置进行实验,将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到U形管短管中充满液体时,立即关闭活塞.铜与稀硝酸开始反应产生NO气体.
①当
硝酸与铜丝脱离接触
硝酸与铜丝脱离接触
时反应、自动停止,在
U形管短管上部(或U形管左管上部)
U形管短管上部(或U形管左管上部)
处观察到无色的NO气体.
②为了证明Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO,而不是N2,需要的简单操作是
再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色
再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色

③图3装置与图1、图2装置相比,优点是
能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO2的过程)
能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO2的过程)
图1是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图.其中装置Ⅰ为甲同学设计.(可能用到的相对原子质量:H:1  C:12   N:14   O:16   Cu:64  )
请回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

(2)乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,理由是
NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应
NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应
.于是他设计装置Ⅱ,其中装铜片的是气球.
(3)化学研究性学习小组的其它同学对上述实验进行了研究,认为装置Ⅱ只能定性研究铜与硝酸的反应,他们又重新设计了一套实验,装置图如图2:a中盛有标况下的空气(氧气占五分之一)和10mL,1.2mol/L硝酸的250mL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.(整套装置已经过气密性检查合格.)他们做了以下实验,请填写有关空白:
①将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中,充分反应后发现 铜粉有余(设产生的气体不溶解于溶液中),则可观察到的是
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将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小,发生有关反应的化学方程式是:
NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3
NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3

③打开弹簧夹将二氧化碳慢慢推入干燥管内继续振荡,使气体与气体、溶液充分接触,欲使所有的铜粉都溶解,至少需要推入二氧化碳
38.4
38.4
ml;
④将上述全过程用一个总的化学方程式表示:
2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O
2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O

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