题目内容
某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
（1）用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液，各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应，实验记录如下：
| 序号 | 浓硝酸与水的体积比 | 实验现象 |
| Ⅰ | 1:1 | 反应速率快，溶液很快变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体呈红棕色 |
| Ⅱ | 1:3 | 反应速率较快，溶液变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体无色 |
| Ⅲ | 1:5 | 反应速率慢，微热后速率加快，溶液变成蓝色，铜丝表面有气泡冒出，气体无色 |
铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ；若生成标准状况下0．56 L NO气体，反应中被还原的HNO3的质量为 g（小数点后保留两位有效数字）。
依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是 。
（2）为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如右图所示（夹持仪器略去）。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：
Ⅰ．安装好装置后，检查装置气密性。
Ⅱ．打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿（不接触铜丝）。
Ⅲ．向上移动B管，使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。
Ⅳ．当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。
Ⅴ．打开旋塞C，向下移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到 ，说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是 。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是 ，能确定NO完全被溶液吸收的现象是 。
（1）①3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O 1．58
②产物是NO，反应速率较快（不用加热）。
（2）①A、B间形成液面差，且保持不变
② 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。
③重复步骤Ⅴ的操作（或答“向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作”）。
再次重复操作后气体不再变为红棕色。
解析试题分析：（1）①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ；
8HNO3 (全部) ~ 2HNO3 (被还原) ~ 2NO
2×63g 2×22．4L
1．58 g 0．56 L
②依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是产物是NO，反应速率较快（不用加热）。
（2）①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到A、B间形成液面差，且保持不变 ，说明装置的气密性良好。
② 步骤Ⅲ操作的目的是 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是重复步骤Ⅴ的操作（或答"向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作"）。能确定NO完全被溶液吸收的现象是再次重复操作后气体不再变为红棕色。
考点：本题考查化学实验的探究。
挑战100单元检测试卷系列答案
新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：
(1)HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成 。
(2)氯气能使湿润的红色布条退色。对于使湿润的红色布条退色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。
| 提出问题 | 收集资料 | 提出假设 | 验证假设 | 得结论出 |
| 氯水中何种物质能使湿润的红色布条退色？ | ①氯气有强氧化性 ②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸 ③次氯酸有强氧化性 | ① ② ③ ④H2O使布条退色 | ①：实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不退色 实实验②： ； 实验③：把红色布条放在水里，布条不退色 | |
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③______________。
（2）设V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________。
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是____________。
（4）E装置的作用是________（填序号）。
| A．收集气体 | B．吸收氯气 |
| C．防止倒吸 | D．吸收氯化氢 |
（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________（填序号）。
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。
(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计。
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10－5mol·L－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝10－22，Ksp[Fe(OH)3]＝10－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。
| A．CaO | B．NaOH | C．CuCO3 | D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3 |
