Question

某校化学实验小组同学进行有关NO₂气体的系列实验．
（1）如图所示，烧瓶中放有a g铜片，打开分液漏斗的旋塞，加入过量浓硝酸，写出反应的离子方程式

 

；
用水收集气体后，试管中气体的颜色是

 

，写出试管中所发生的反应方程式

 

；
（2）将烧瓶浸入冰水中，烧瓶内气体颜色

 

（填“变深”、“不变”或“变浅”），用方程式表示颜色变化的原因：

 

．
（3）若测得烧瓶中共产生气体2.24L（标准状况），反应后烧瓶溶液中的H⁺为1mol，则滴入烧瓶的硝酸的物质的量为

 

mol．

Answer 1

考点：氮的氧化物的性质及其对环境的影响,实验装置综合

专题：氮族元素

分析：（1）金属铜可以和浓硝酸之间反应生成硝酸铜、二氧化氮以及水，据此书写离子方程式，二氧化氮和水之间反应生成硝酸和一氧化氮；
（2）二氧化氮和四氧化二氮之间存在平衡转化2NO₂?N₂O₄；
（3）在金属铜和硝酸的反应中，硝酸既是氧化剂又显示酸性根据气体的量确定显示氧化性硝酸的量，根据生成硝酸铜确定显示酸性的硝酸的量．

解答： 解：（1）金属铜可以和浓硝酸之间反应生成硝酸铜、二氧化氮以及水，即Cu+4H⁺+NO₃^-=Cu²⁺+NO₂↑+4H₂O，如果用水收集，则二氧化氮和水之间反应生成硝酸和一氧化氮，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，一氧化氮是无色气体，
故答案为：Cu+4H⁺+NO₃^-=Cu²⁺+NO₂↑+4H₂O；无色；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）二氧化氮和四氧化二氮之间存在平衡转化：2NO₂?N₂O₄，二氧化氮是红棕色物质，四氧化二氮是无色的，所以颜色会变浅，故答案为：变浅；2NO₂?N₂O₄；
（3）若测得烧瓶中共产生气体2.24L即0.1mol（标准状况），显示氧化性的硝酸是0.1mol，反应后烧瓶溶液中的H⁺为1mol，则剩余的硝酸是1mol，铜成为硝酸铜，显示酸性的硝酸是

a

64

×2=

a

32

mol，所以加入硝酸的物质的量是（

a

32

+1.1）mol，
故答案为：

a

32

+1.1．

点评：本题考查学生含氮化合物的性质，注意知识的迁移和应用是解题关键，难度不大．