题目内容
如图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：
（1）铜和浓硝酸反应的离子反应方程式是 ．
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是 ．
（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置．先关闭弹簧夹 （填a或b或c），再打开弹簧夹和 （填a或b或c）才能使NO2气体充满②试管．
（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管．应如何操作．
（1）铜和浓硝酸反应的离子反应方程式是
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是
（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置．先关闭弹簧夹
（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管．应如何操作．
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）根据铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；
（2）根据反应可控制，随时可以停止；根据反应无污染物；
（3）根据此步骤是为了NO2气体充满②试管；
（4）根据装置特点和二氧化氮的性质以及喷泉实验发生的条件解答．
（2）根据反应可控制，随时可以停止；根据反应无污染物；
（3）根据此步骤是为了NO2气体充满②试管；
（4）根据装置特点和二氧化氮的性质以及喷泉实验发生的条件解答．
解答：
解：（1）因铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（2）甲、乙两个装置的差异在于：甲装置铜与浓硝酸反应使用的是铜片直接与浓硝酸反应，而乙装置则是可移动的铜丝与浓硝酸反应，其优点为便于控制，需要时插入酸液就反应，不需要时从酸液中移出即可；甲装置没有处理NO2污染的装置，而乙装置用氢氧化钠溶液吸收产生的NO2，能防止空气污染，
故答案为：①可以控制反应②吸收NO2气体，防止污染环境；
（3）要使NO2充满试管②，就不能让NO2进入烧杯中与水反应，即必须关闭弹簧夹c，且打开弹簧夹a、b，使NO2经过试管②，利用NO2的密度比空气大来用向上排空气法收集NO2，
故答案：c；a、b；
（4）欲使烧杯中的水进入试管②，就必须打开c，关闭a和b，且要让NO2与烧杯中的水接触发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，即须增大试管②的压强，把NO2排入烧杯，可用热毛巾捂住试管②，
答：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②．
故答案为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（2）甲、乙两个装置的差异在于：甲装置铜与浓硝酸反应使用的是铜片直接与浓硝酸反应，而乙装置则是可移动的铜丝与浓硝酸反应，其优点为便于控制，需要时插入酸液就反应，不需要时从酸液中移出即可；甲装置没有处理NO2污染的装置，而乙装置用氢氧化钠溶液吸收产生的NO2，能防止空气污染，
故答案为：①可以控制反应②吸收NO2气体，防止污染环境；
（3）要使NO2充满试管②，就不能让NO2进入烧杯中与水反应，即必须关闭弹簧夹c，且打开弹簧夹a、b，使NO2经过试管②，利用NO2的密度比空气大来用向上排空气法收集NO2，
故答案：c；a、b；
（4）欲使烧杯中的水进入试管②，就必须打开c，关闭a和b，且要让NO2与烧杯中的水接触发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，即须增大试管②的压强，把NO2排入烧杯，可用热毛巾捂住试管②，
答：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②．
点评：本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，本题把实验知识与浓硝酸的性质、二氧化氮的性质、喷泉实验的发生等结合一起，具有很强的综合性，需要细心审题，认真分析，是一道训练思维能力的好题．
练习册系列答案
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