题目内容
如图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：
（1）甲、乙、丙三个装置中共同发生的离子反应方程式是 ．
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是 ．
（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置．检验丙装置是否漏气的方法是 先关闭弹簧夹 ，再打开弹簧夹 ，才能使NO2气体充满②试管．
（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作 ．
（5）当②试管中的NO2和水充分反应，所得溶液物质的量浓度的最大值是 ．（不考虑NO2与N2O4的转化且该实验条件下气体摩尔体积设为Vm L/mol）
（1）甲、乙、丙三个装置中共同发生的离子反应方程式是
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是
（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置．检验丙装置是否漏气的方法是
（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作
（5）当②试管中的NO2和水充分反应，所得溶液物质的量浓度的最大值是
考点：实验装置综合,硝酸的化学性质,铜金属及其重要化合物的主要性质
专题：
分析：（1）铜与浓硝酸的反应生成二氧化氮和硝酸铜；
（2）根据甲乙两个装置的不同点分析；
（3）检验装置的气密性，应该先形成密闭容器，再根据气体的热胀冷缩原理操作；
（4）根据装置特点和二氧化氮的性质以及喷泉实验发生的条件解答；
（5）根据NO2和水反应，设试管的容积为VL，求出溶质的物质的量及溶液的体积．
（2）根据甲乙两个装置的不同点分析；
（3）检验装置的气密性，应该先形成密闭容器，再根据气体的热胀冷缩原理操作；
（4）根据装置特点和二氧化氮的性质以及喷泉实验发生的条件解答；
（5）根据NO2和水反应，设试管的容积为VL，求出溶质的物质的量及溶液的体积．
解答：
解：（1）甲、乙、丙三个装置中共同的一个反应是浓硝酸与铜片反应或是浓硝酸与铜丝反应，即Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（2）甲、乙两个装置的差异在于：甲装置铜与浓硝酸反应使用的是铜片直接与浓硝酸反应，而乙装置则是可移动的铜丝与浓硝酸反应，其优点为便于控制，需要时插入酸液就反应，不需要时从酸液中移出即可；甲装置没有处理NO2污染的装置，而乙装置用氢氧化钠溶液吸收产生的NO2，能防止空气污染．
故答案为：①可以控制反应；②吸收NO2气体，防止污染环境；
（3）打开ac，使整个装置连通，用手捂住试管①给试管加热，气体受热体积膨胀，则两个烧杯中均有气泡冒出，松开手后，气体体积缩小，装置中的压强减小，则插入两烧杯中的导管内有倒吸的水柱形成，说明装置的气密性良好；要使NO2充满试管②，就不能让NO2进入烧杯中与水反应，即必须关闭弹簧夹c，且打开弹簧夹a，使NO2经过试管②，利用NO2的密度比空气大来用向上排空气法收集NO2；
故答案为：打开ac，用手捂住试管①，若两个烧杯中均有气泡冒出，松开手后，插入两烧杯中的导管内有倒吸的水柱形成，则气密性良好；c，a；
（4）欲使烧杯中的水进入试管②，就必须打开c，关闭a和b，且要让NO2与烧杯中的水接触发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，即须增大试管②的压强，把NO2排入烧杯，可用热毛巾捂住试管②；
故答案为：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水热毛巾加热）②试管；
（5）设试管的容积为VL，根据NO2和水反应：
3NO2 +H2O=2HNO3 +NO
×
反应后溶液中的溶质HNO3的物质的量为
mol，溶液的体积为V×
L，
所以溶液物质的量浓度为：
=
mol?L-1，
故答案为：
mol?L-1．
故答案为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（2）甲、乙两个装置的差异在于：甲装置铜与浓硝酸反应使用的是铜片直接与浓硝酸反应，而乙装置则是可移动的铜丝与浓硝酸反应，其优点为便于控制，需要时插入酸液就反应，不需要时从酸液中移出即可；甲装置没有处理NO2污染的装置，而乙装置用氢氧化钠溶液吸收产生的NO2，能防止空气污染．
故答案为：①可以控制反应；②吸收NO2气体，防止污染环境；
（3）打开ac，使整个装置连通，用手捂住试管①给试管加热，气体受热体积膨胀，则两个烧杯中均有气泡冒出，松开手后，气体体积缩小，装置中的压强减小，则插入两烧杯中的导管内有倒吸的水柱形成，说明装置的气密性良好；要使NO2充满试管②，就不能让NO2进入烧杯中与水反应，即必须关闭弹簧夹c，且打开弹簧夹a，使NO2经过试管②，利用NO2的密度比空气大来用向上排空气法收集NO2；
故答案为：打开ac，用手捂住试管①，若两个烧杯中均有气泡冒出，松开手后，插入两烧杯中的导管内有倒吸的水柱形成，则气密性良好；c，a；
（4）欲使烧杯中的水进入试管②，就必须打开c，关闭a和b，且要让NO2与烧杯中的水接触发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，即须增大试管②的压强，把NO2排入烧杯，可用热毛巾捂住试管②；
故答案为：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水热毛巾加热）②试管；
（5）设试管的容积为VL，根据NO2和水反应：
3NO2 +H2O=2HNO3 +NO
| V |
| Vm |
| V |
| Vm |
| 2 |
| 3 |
反应后溶液中的溶质HNO3的物质的量为
| 2V |
| 3Vm |
| 2 |
| 3 |
所以溶液物质的量浓度为：
| n |
| V |
| 1 |
| Vm |
故答案为：
| 1 |
| Vm |
点评：本题把实验知识与浓硝酸的性质、二氧化氮的性质、喷泉实验的发生等结合一起，具有很强的综合性，因而难度较大，需要细心审题，认真分析，侧重于考查学生的实验能力和对基础知识的综合应用能力．
练习册系列答案
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