Question

3．如图是甲、乙两位同学探究铜与稀硝酸反应还原产物的实验装置图，请回答下列问题：

（1）写出铜和稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）实验装置甲烧瓶内有红棕色气体的原因是（写化学方程式）：2NO+O₂═2NO₂．
（3）丙同学认为甲虽然收集到的气体是NO，但并不能说明反应中一定生成NO．你认为他的理由
是若产生的是NO₂，NO₂与水反应产生NO
（4）若用实验装置乙进行实验，检查装置气密性的操作是关闭活塞b打开活塞a，通过分液漏斗向U型管内加水至左边液面高于右边，若能保持此状态一段时间，则说明该装置的气密性良好观察到的实验现象是右边液面降低，左边液面升高，右边收集到无色气体，右边溶液呈蓝色如何验证铜与稀硝酸反应的产物是NO打开活塞b，观察到无色气体变为红棕色
（5）装置甲反应完全后，烧瓶里若还有铜剩余，补加下列溶液能使反应继续发生的有AC
A、稀硫酸     B、KNO₃溶液    C、FeCl₃溶液     D、FeSO₄溶液．

Answer 1

分析 （1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水．
（2）实验装置甲烧瓶内有空气，NO与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮；
（3）二氧化氮与水反应生成一氧化氮，据此分析；
（4）利用干燥管内外形成液面高度差检验装置气密性，根据液面的高度的变化判断气密性，NO与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，据此判断；
（5）烧瓶里若还有铜剩余，同时溶液中还有硝酸根离子，所以加入硫酸，铜能反应，氯化铁也能与铜反应，而硝酸钾、硫酸亚铁与铜都不反应，据此答题；

解答 解：（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）实验装置甲烧瓶内有空气，NO与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，反应方程式为2NO+O₂═2NO₂，
故答案为：不2NO+O₂═2NO₂；
（3）二氧化氮与水反应生成一氧化氮，所以甲虽然收集到的气体是NO，但并不能说明反应中一定生成NO，也有可能生成二氧化氮，因为甲是用排水法收集气体的，
故答案为：若产生的是NO₂，NO₂与水反应产生NO；
（3）向烧杯中加入适量水，打开止水夹，慢慢抽拉注射器，水进入干燥管，干燥管内外形成液面高度差，关闭止水夹，干燥管内液面高保持不变，表明装置气密性良好．
故答案为：向烧杯中加入适量水，打开止水夹，慢慢抽拉注射器，水进入干燥管，干燥管内外形成液面高度差，关闭止水夹，干燥管内液面高保持不变，表明装置气密性良好．
（4）利用干燥管内外形成液面高度差检验装置气密性，操作为关闭活塞b打开活塞a，通过分液漏斗向U型管内加水至左边液面高于右边，若能保持此状态一段时间，则说明该装置的气密性良好，观察到的现象是右边液面降低，左边液面升高，右边收集到无色气体，右边溶液呈蓝色，验证铜与稀硝酸反应的产物是NO的操作为打开活塞b，观察到无色气体变为红棕色，
故答案为：关闭活塞b打开活塞a，通过分液漏斗向U型管内加水至左边液面高于右边，若能保持此状态一段时间，则说明该装置的气密性良好；右边液面降低，左边液面升高，右边收集到无色气体，右边溶液呈蓝色；打开活塞b，观察到无色气体变为红棕色；
（5）烧瓶里若还有铜剩余，同时溶液中还有硝酸根离子，所以加入硫酸，铜能反应，氯化铁也能与铜反应，而硝酸钾、硫酸亚铁与铜都不反应，故选AC．

点评 本题考查了浓硫酸的性质、二氧化硫的性质及检验，题目难度中等，注意掌握铜与浓硫酸反应原理、二氧化硫气体的性质及检验方法，试题有利于培养学生的分析能力及化学实验能力．