Question

用图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。

(1)实验前应如何检查该装置的气密性?

(2)拔开试管a的橡皮塞，加入10 mL 6 mol·L^-1稀HNO₃和1 g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始时速度缓慢，逐渐加快。请写出试管a中发生的所有反应的方程式。

(3)从反应开始到反应结束，预期试管a中可观察到哪些现象?请依次逐一写出。

(4)在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因。

(5)试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出，将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管再倒置于水槽中，松开拇指，此时可观察到什么现象?

Answer 1

(1)把导管b的下端浸入水中，用手紧握捂热试管a，导管中会有气泡冒出，松手后，水又会回升到导管b中。

(2)①3Cu＋8HNO₃(稀)===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

②2NO＋O₂===2NO₂

③3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO

(3)①铜片和稀HNO₃反应，有无色气泡产生，开始缓慢后来加快；②试管上部气体由无色变为浅棕色，又变为无色；

③试管a中的溶液由无色变为浅蓝色；

④最后铜片消失。

(4)由于反应开始时产生的NO和试管中空气中的O₂反应，生成NO₂，NO₂又与水反应，使装置中气压暂时减小，所以导管中的水面会先上升至一定高度。

(5)①水进入试管上升到一定高度；

②试管中气体的颜色由红棕色变为无色。