题目内容

某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。

(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:

序号

浓硝酸与水的体积比

实验现象

Ⅰ

1:1

反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色

Ⅱ

1:3

反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色

Ⅲ

1:5

反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气体无色

 

铜与稀硝酸反应的离子方程式为          ;若生成标准状况下0.56 L NO气体,反应中被还原的HNO3的质量为          g(小数点后保留两位有效数字)。

依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是          。

(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染,该小组同学改进实验装置,如右图所示(夹持仪器略去)。

用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质,实验步骤如下:

Ⅰ.安装好装置后,检查装置气密性。

Ⅱ.打开旋塞C,从B管上端加入所选浓度的硝酸,至铜丝下沿(不接触铜丝)。

Ⅲ.向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,反应开始。

Ⅳ.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时,反应停止。

Ⅴ.打开旋塞C,向下移动B管,使A中迅速进入少量空气,关闭旋塞C,观察现象。

……

①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到          ,说明装置的气密性良好。

②步骤Ⅲ操作的目的是          。

③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是          ,能确定NO完全被溶液吸收的现象是          。

 

【答案】

(1)①3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O          1.58

②产物是NO,反应速率较快(不用加热)。

(2)①A、B间形成液面差,且保持不变

② 赶走液面上方空气,防止NO被空气中的O2氧化,以便观察生成气体的颜色。

③重复步骤Ⅴ的操作(或答“向下移动B管,使A中迅速进入空气,关闭旋塞C,待气体变为红棕色,反复上述操作”)。

再次重复操作后气体不再变为红棕色。

【解析】

试题分析:(1)①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ;

8HNO3 (全部)  ~    2HNO3 (被还原)     ~  2NO

                     2×63g             2×22.4L

                     1.58 g             0.56 L     

②依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是产物是NO,反应速率较快(不用加热)。

(2)①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到A、B间形成液面差,且保持不变 ,说明装置的气密性良好。

② 步骤Ⅲ操作的目的是 赶走液面上方空气,防止NO被空气中的O2氧化,以便观察生成气体的颜色。

③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是重复步骤Ⅴ的操作(或答"向下移动B管,使A中迅速进入空气,关闭旋塞C,待气体变为红棕色,反复上述操作")。能确定NO完全被溶液吸收的现象是再次重复操作后气体不再变为红棕色。

考点:本题考查化学实验的探究。

 

练习册系列答案
相关题目
(2013?乐山二模)某实验小组为探究铜及其化合物的性质进行如下实验:
(1)铜在一定条件下也能被腐蚀.下列装置中,铜腐蚀的速度最慢的是(填装置序号)
Ⅲ
Ⅲ
.
(2)金属铜长期暴露在潮湿空气中往往被腐蚀.生成的“铜锈”受热易分解为氧化铜、二氧化碳和水.为验证“铜锈”分解的部分产物,某同学设计了下图装置:

该装置可初步验证“铜锈”分解产物中的
水、二氧化碳
水、二氧化碳
,为验证分解的其它产物需要做补充,方法是
将反应后的试管中的黑色固体溶液质量的稀硫酸中,黑色固体溶解变为蓝色溶液
将反应后的试管中的黑色固体溶液质量的稀硫酸中,黑色固体溶解变为蓝色溶液
.
(3)为了从“铜锈”中制得铜并测定“铜锈”的组成,设计实验装置如下:

请回答下列问题:
①A处是“铜锈”与氢气反应的装置,应选用下图中的
丙
丙
(填写编号);

②反应进行时,应先
通入氢气排净装置内空气后
通入氢气排净装置内空气后
再点燃酒精灯加热;
③要准确测定“铜锈”的组成,实验时C中现象应为
白色的无水硫酸铜不变色
白色的无水硫酸铜不变色
,需测定的数据有;样品质量、
CO2、H2O、Cu
CO2、H2O、Cu
(填化学式)的质量;
④上述装置还有不完善之处,应将D装置中排出的气体
点燃或用气球收集
点燃或用气球收集
(填处理的方法)

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