Question

1．在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属Cu，在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应，但可以与稀硝酸反应，其化学方程式为：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）+2NO↑+4H₂O，反应生成的NO是无色、难溶于水的气体，在常温下与空气中的O₂迅速化合生成NO₂，NO₂是红棕色、有刺激性气味的有毒气体．
（1）检查装置的气密性：关闭弹簧夹，将干燥管放入带有水的烧杯中，若观察到若干燥管内的液（水）面比烧杯内的液（水）面低，且过一段时间后干燥管的液（水）面保持不变，则表明装置的气密性良好．
（2）按如图所示进行实验：打开弹簧夹，用注射器慢慢抽取干燥管内的气体，稀硝酸沿着干燥管慢慢上升一直到充满干燥管，停止抽拉注射器，关闭弹簧夹，观察干燥管内的现象：铜片表面有气泡产生，铜片溶解，溶液由无色变成蓝色，液面下降．反应停止后，打开弹簧夹，用注射器抽取干燥管内的气体（事先已将注射器内原有的气体推出），关闭弹簧夹后取下注射器，并抽取一定量的空气，观察到气体变为红棕色．
（3）实验完成后，用足量的NaOH溶液将气体吸收．
（4）在3.84gCu中加入100g稀HNO₃溶液，如恰好完全反应，请算反应前稀HNO₃溶液中溶质的质量分数．（请写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据装置不漏气，干燥管放入溶液中溶液不能大量进入进行分析；
（2）根据铜片与稀硝酸发生反应，放出气体，溶液变成蓝色硫酸铜溶液进行分析；
（3）根据题中的数据和化学方程式进行计算．

解答 解：（1）烧杯内液体不能较多进入干燥管，可说明装置气密性良好；即观察到：干燥管内的液面比烧杯内的液面低，且过一段时间后干燥管内的液面保持不变；
（2）进入管内的稀硝酸与铜反应，放出气体，溶液逐渐变成蓝色，在气体不断产生时，管内液面下降；
（4）设稀硝酸中溶质的质量为x
    3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）+2NO↑+4H₂O
 3×64　8×63
 3.84g   x
   $\frac{3×64}{3.84g}$=$\frac{8×63}{x}$
     x=10.08g
所以稀HNO₃溶液中溶质的质量分数是：$\frac{10.08g}{100g}$×100%=10.08%．
故答案为：（1）若干燥管内的液（水）面比烧杯内的液（水）面低，且过一段时间后干燥管的液（水）面保持不变；
（2）铜片表面有气泡产生，铜片溶解，溶液由无色变成蓝色，液面下降；
（4）10.08%．

点评 本题涉及知识繁杂，解答时应逐题单独分析，不可因出现在一道题中而误将不相关的内容混为一谈．