Question

下图是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图。其中装置Ⅰ为甲同学设计。

         

                               装置Ⅰ                   装置Ⅱ

请回答下列问题：

(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为____________________________________________。

(2)乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体，理由是________________________________________________。于是他设计装置Ⅱ，其中装铜片的是气球。

(3)如何检验装置Ⅱ的气密性？

(4)化学研究性学习小组的其他同学对上述实验进行了研究，认为装置Ⅱ虽然作了改进，但如果按装置Ⅱ进行实验，还是会出现三个问题，需要作相应改进措施。请你帮助他们填写相关内容。

问题一：______________________________________________________________。

措施：加热或______________。

问题二：试管中的气体是淡棕红色，而不是无色。

措施：____________(填具体操作，不能增加装置)。

问题三：______________________________________________________________。

措施：________________________________________________________________。

Answer 1

(1)3Cu＋8H^＋＋23Cu^2＋＋2NO↑＋4H₂O 

(2)因为NO₂与水反应也可产生NO：3NO₂＋H₂O2HNO₃＋NO，故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应 

(3)关紧夹子，用酒精灯稍加热试管，气球鼓起，撤掉酒精灯后，气球恢复原貌，表明装置不漏气。(或其他合理答案 )

(4)问题一：反应速率较慢

措施：将铜片改为铜粉

问题二：

措施：先将少量碳酸盐倒入试管，然后迅速系上装有铜片的小气球

问题三：实验污染空气

措施：连接导管，将导管插入装有NaOH溶液的试管，并向试管中持续通入空气(其他合理答案也可)

解析：(2)因为NO₂能与水反应生成NO，所以装置Ⅰ不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体。(3)关紧夹子，用酒精灯微热试管，气球鼓起，撤掉酒精灯后，气球恢复原状，表明装置不漏气。(4)铜片与稀硝酸在常温下反应较慢，可采取加热或把铜片改成铜粉的措施加快反应速率；试管中的气体呈淡棕红色，是因为未排除试管中的空气，可先将少量碳酸盐倒入试管，再迅速系上装有铜片的小气球；该实验缺少尾气处理装置，会污染空气，可连接导管，将导管插入装有NaOH溶液的试管，并向试管中持续通入空气。