Question

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         。

Answer 1

（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。

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。