Question

如图（图中有部分仪器未画出），有一容积为300ml的注射器，与一500ml的蒸馏烧瓶相连，烧瓶中有0.384g铜片．现向烧瓶中加入18mL2.5mol．L^-1的HNO₃溶液，并立即用锡箔包住的橡皮塞封住瓶口．试回答：
（1）欲提高Cu和稀HNO₃的反应速率，可采取几种不同的措施：
a．若采用加入化学试剂的方法，可加入

 

．
A．水    B．无水醋酸钠    C．铜粉
b．若采用高度升温的方法，还需用的仪器有

 

．
（2）橡皮塞用锡箔包住的原因是

 

．
（3）反应开始后，烧瓶中可观察到的现象主要有：①

 

；②

 

；③

 

．
（4）停止反应后，轻轻推拉注射器活塞，使气体与气体，气体与液体皆充分反应．若忽略液体体积的变化，最终溶液中NO₃^-的物质的量浓度与开始时相比

 

．
A．不变    B．变大    C．变小．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）增大反应速率，则升高温度或增大固体表面积；
（2）硝酸可腐蚀橡胶塞；
（3）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应；
（4）空气总体积为800mL，氧气体积为800mL×20%=160mL，物质的量约为

0.16L

22.4L/mol

=0.0071mol，n（Cu）=

0.384g

64g/mol

=0.006mol，结合电子的转移判断．．

解答： 解：（1）a．欲提高Cu和稀HNO₃的反应速率，可增大固体表面积或增大浓度，只有C符合，故答案为：C；
b．若采用高度升温的方法，可用酒精灯加热，故答案为：酒精灯；
（2）硝酸可腐蚀橡胶塞，应用锡箔包住，故答案为：防止橡胶塞被硝酸腐蚀（氧化）；
（3）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜，溶液变蓝，生成一氧化氮和水，可观察到有气泡生成，一氧化氮和氧气反应，气体逐渐变成红棕色，
故答案为：①铜片逐渐溶解，铜片表面有气体逸出；②溶液颜色变蓝；③气体逐渐变成红棕色；
（4）n（Cu）=

0.384g

64g/mol

=0.006mol，n（HNO₃）=2.5mol/L×0.018L=0.045mol，发生3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，由方程式可知硝酸过量，铜完全反应，
铜失去电子的物质的量为0.006mol×2=0.012mol，可生成n（NO）=

2

3

×0.006mol=0.004mol，与氧气发生4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
则需要（O₂）=0.004mol×

3

4

=0.003mol，V（O₂）=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=672mL，
而空气总体积为800mL，氧气体积为800mL×20%=160mL，则停止反应后，轻轻推拉注射器活塞，使气体与气体，气体与液体皆充分反应，氧气不足，有NO剩余，
所以最终溶液中NO₃^-的物质的量浓度与开始时相比变小，
故答案为：C．

点评：本题考查物质的性质探究，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，易错点为（3），注意结合反应的方程式计算．