13.下图是某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.

请回答下列问题:

(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为________.

(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________.于是他设计装置Ⅱ,其中装铜片的是气球.

(3)如何检验装置Ⅱ的气密性?

____________________________.

(4)该化学研究性学习小组的其他同学对上述实验进行了研究,认为装置Ⅱ虽然作了改进,但如果按装置Ⅱ进行实验,还是会出现三个问题,需要作相应改进措施.请你帮助他们填写相关内容.

问题一:________________________;

措施:加热或____________________.

问题二:试管中的气体是淡棕红色,而不是无色;

措施:________________(填具体操作,不能增加装置).

问题三:________________________;

措施:__________________________.

解析:(1)Cu与稀HNO3反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===2NO↑+Cu2++4H2O.

(2)若反应生成NO2,因NO2也能与水发生反应而产生NO:3NO2+H2O===2HNO3+NO,故无法证明生成的NO源于Cu与稀HNO3所生成.

(3)检查装置Ⅱ的气密性,需先关闭夹子,形成密闭体系,然后用酒精灯稍加热试管,气球鼓起,撤掉酒精灯后,气球恢复原貌,表明装置不漏气.

(4)问题一:反应速率较慢.相应改进措施为加热或将铜片改为Cu粉.问题二:试管中的气体是淡棕红色,而不是无色,原因是装置中含有空气,空气中的氧气与NO作用生成了NO2.相应改进措施为先将少量碳酸盐倒入试管,然后迅速系上装有铜片的小气球.

答案:(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O

(2)因为NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O===2HNO3+NO,故不能证明生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应

(3)关紧夹子,用酒精灯稍加热试管,气球鼓起,撤掉酒精灯后,气球恢复原貌,表明装置不漏气(或其他合理答案)

(4)反应速率较慢 将铜片改为Cu粉

先将少量碳酸盐倒入试管,然后迅速系上装有铜片的小气球 实验会造成空气污染

连接导管,将导管插入装有NaOH溶液的试管中,并向试管中持续通入空气(其他合理答案只要问题与措施一致即可)

12.氧化铜有多种用途,如用做玻璃着色剂、油类脱硫剂等.为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

(1)制备氧化铜

工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4·5H2O―→……―→CuO

①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质.操作是__________________________.

②步骤Ⅱ的目的是除铁.操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1.控制溶液pH=3.5的原因是__________________________.

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体,操作是____________、过滤、水浴加热烘干.水浴加热的特点是__________________.

(2)探究氧化铜的性质

①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡.结论是____________.

②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积,必需的实验仪器有______________________.

解析:(1)①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质,需过滤.

②控制溶液pH=3.5,使Fe3+完全水解生成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不会转化为Cu(OH)2沉淀,便于除杂.

③由溶液得到晶体,可对CuSO4溶液蒸发结晶,水浴加热的优点是受热均匀且便于控制温度.

(2)①根据CuO能加快H2O2的分解,可得出CuO可作该反应的催化剂.

②可利用单位时间内收集到气体的多少来探究A中的反应速率.

答案:(1)①加适量的水溶解、搅拌、过滤 ②可使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不会转化为Cu(OH)2沉淀 ③将CuSO4溶液加热蒸发至有晶体出现时,停止加热 受热均匀,温度易于控制在100℃以下

(2)①CuO可加快H2O2分解的反应速率,是H2O2分解反应的催化剂 ②秒表、橡皮塞、导管、集气瓶、量筒

 0  8358  8366  8372  8376  8382  8384  8388  8394  8396  8402  8408  8412  8414  8418  8424  8426  8432  8436  8438  8442  8444  8448  8450  8452  8453  8454  8456  8457  8458  8460  8462  8466  8468  8472  8474  8478  8484  8486  8492  8496  8498  8502  8508  8514  8516  8522  8526  8528  8534  8538  8544  8552  447348 

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