题目内容

15．某同学采用如图装置进行实验，证明了铜与稀硝酸反应生成了NO．实验时，先向注射器内加入一定量的稀硝酸，排净注射器内的空气，迅速将带有铜丝的橡皮帽盖上，一段时间后，注射器内有无色气体产生．
（1）请写出铜与稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（2）若证明无色气体是NO的实验操作和现象是取下橡皮帽，无色气体变为红棕色（或注射器出口处有红棕色气体）
一氧化氮是大气污染物之一．目前，有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水．该反应的化学方程式为4NH3+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化剂}$5N2+6H2O，每有10mol N2生成，氧化产物与还原产物的比2：3，反应中转移的电子的电子数为24NA．
（3）若将上述稀硝酸换成浓硝酸，其生成的气体通入水中，发生反应的化学方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO．
（4）分别将等质量的铜片与等体积过量的浓、稀硝酸反应，所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色．某同学认为可能是Cu2+浓度的差异引起的，你认为是否正确？不正确（填“正确”或“不正确”），理由是等质量的铜与等体积的浓、稀硝酸反应后，所得溶液中Cu2+的浓度相等
（5）①写出实验室由NH4Cl和Ca（OH）2加热制取氨气的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；检验氨气已收集满的方法是：湿润的红色石蕊试纸置集气瓶口，试纸变蓝说明集满
②进行喷泉实验，若在水中加入酚酞，得到红色喷泉．该实验体现了氨气的两个重要性质分别是氨气易溶于水、氨气与水反应生成碱．

分析 （1）铜和稀硝酸反应生成NO气体、硝酸铜和水，结合原子守恒配平书写化学方程式；
（2）根据NO与氧气反应生成红棕色NO2的性质检验；反应4NH3+6NO═5N2+6H2O中，NO为氧化剂，NH3为还原剂，每生成5molN2，有6molNO被还原，4molNH3被氧化，电子转移总数为12mol；
（3）铜和浓硝酸反应生成NO2，NO2可与水反应生成硝酸和NO；
（4）等质量的铜片与等体积过量的浓、稀硝酸反应，Cu完全反应，铜离子浓度相同；
（5）①实验室制备氨气是利用固体氯化铵和固体氢氧化钙加热反应生成，氨气是碱性气体，检验收集满的方法是利用氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝；
②氨气极易溶于水，形成压差从而形成喷泉实验，加入酚酞，得到红色说明氨水呈碱性．

解答 解：（1）铜和稀硝酸反应生成NO气体，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；
（2）NO与氧气反应生成红棕色NO2，可取下橡皮帽，无色气体变为红棕色（或注射器出口处有红棕色气体），说明无色气体为NO，反应4NH3+6NO═5N2+6H2O中，NO为氧化剂，NH3为还原剂，每生成5molN2，有6molNO被还原，4molNH3被氧化，电子转移总数为12mol，则每有10molN2生成，电子转移物质的量为24mol，氧化产物和还原产物物质的量之比=4：6=2：3，电子转移总数为24NA，
故答案为：取下橡皮帽，无色气体变为红棕色（或注射器出口处有红棕色气体），2：3，24NA；
（3）铜和浓硝酸反应生成NO2，NO2可与水反应生成硝酸和NO，反应的方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO，故答案为：NO2；3NO2+H2O═2HNO3+NO；
（4）等质量的铜片与等体积过量的浓、稀硝酸反应，硝酸足量，则Cu完全反应，铜离子浓度相同，所以颜色不同与Cu2+浓度的差异引起的说法不正确，
故答案为：不正确；等质量的铜与等体积的浓、稀硝酸反应后，所得溶液中Cu2+的浓度相等；
（5）①实验室由NH4Cl和Ca（OH）2加热制取氨气生成氨气、水和氯化钙，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，检验氨气已收集满的方法是湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，试纸变蓝说明集满，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，试纸变蓝说明集满；
②实验的基本原理是使瓶内外在短时间内产生较大的气压差，利用大气压将瓶下面烧杯中的液体压入瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉．1体积水可溶解700体积的氨气（0摄氏度，1标准大气压下），当滴管内的水进入烧瓶内时，氨气大量溶于水，外界大气压将水压入瓶中，剩余氨气又溶于进入瓶中的水，最终水充满烧瓶，说明氨气极易溶于水，形成压差，加入酚酞，得到红色说明氨水呈碱性，
故答案为：氨气易溶于水，氨气与水反应生成碱；

点评 本题考查无机化合物知识，侧重于硝酸、氨气、氮氧化物的性质的考查，解答该类题目，检验加强基础知识的学习，掌握物质的性质、反应现象以及有关反应方程式的书写，题目难度中等．

练习册系列答案
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