题目内容
(9分)氮的氧化物对人体危害极大,实验时应防止其对空气的污染。
实验一:某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸的反应。
Ⅰ、取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。
Ⅱ、将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
Ⅲ、按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
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(1)请完成过程Ⅰ发生反应的离子方程式:
Cu2(OH)2CO3+4H+= 。
(2)过程Ⅲ的后续操作如下:
① 为使浓硝酸与铜丝接触,操作是打开止水夹a和b, ,当红棕色气体较多时,轻抽注射器使反应停止,关闭a,取下注射器。生成红棕色气体的化学方程式是 。
② 控制b与分液漏斗活塞,玻璃管充满稀硝酸时,关闭b打开a,可见有无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的目的是 。
实验二:NO2与水反应的实验研究。
(3)将3支充满红棕色气体的小试管分倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响):
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① 根据上表得出的结论是温度越 (填“高”或“低“),进入试管中的溶液越多。
② 查阅材料:a.NO2与水反应的实际过程为:2NO2+ H2O=HNO3+ HNO2,3 HNO2= HNO3+2NO↑+H2O;b. HNO2不稳定。则产生上述现象的原因是 。
(1)2 Cu2++ 3H2O+ CO2↑
(2)①从注射器中推入空气;Cu+4 HNO3= Cu(NO3)2+2 NO2↑+2H2O ;
②将玻璃管内的二氧化氮和空气排出,
(3)①低;
②温度低,HNO2的分解量少,分解产生的NO就少,即生成的NO所占的体积小,所以进入试管的溶液多。
【解析】
试题分析:(1)Cu2(OH)2CO3与强酸反应生成铜离子、水、二氧化碳气体,所以Cu2(OH)2CO3+4H+=2 Cu2++ 3H2O+ CO2↑;
(2)①为使浓硝酸与铜丝接触,操作是打开止水夹a和b,从注射器中推入空气,使锥形瓶内的压强增大,浓硝酸液面上升,浓硝酸与铜丝可接触;红棕色气体是二氧化氮,说明Cu与浓硝酸反应产生二氧化氮气体,反应的化学方程式为Cu+4 HNO3= Cu(NO3)2+2 NO2↑+2H2O ;
②Cu与稀硝酸反应产生的无色气体是NO,稀硝酸充满玻璃管的目的是将玻璃管内的二氧化氮和空气排出,防止NO被氧化;
(3)①二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,试管内溶液是试管体积的2/3,由表中的数据可知,温度越低,试管内的溶液越多;
②由所给反应的实际过程可知,HNO2的分解是决定试管内溶液多少的原因,温度低,HNO2的分解量少,产生的NO就少,即生成的NO所占的体积小,进入试管的溶液多。
考点:考查离子方程式的书写,Cu与硝酸反应实验的操作,对反应过程的分析
下列实验“操作和现象”与“目的或结论”对应关系正确的是
| 操作和现象 | 目的或结论 |
A | 向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成 | 该溶液中一定含有SO42- |
B | 向铁和稀硝酸反应后的溶液中若滴加KSCN溶液显红色;若滴加酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去 | 该溶液中既有Fe3+,还有Fe2+ |
C | 将铁插入硫酸铜溶液中 | 比较Cu、Fe2+的还原性 |
D | 将产生的气体依次通过无水CuSO4、澄清石灰水和品红溶液 | 检验碳与浓硫酸反应后的气体产物 |