Question

【题目】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，各取10 mL硝酸分别与铜片反应，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

①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)。

②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管液面上升至与橡胶塞恰好接触，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，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

【答案】(1)①3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 1.58

②产物是NO，反应速率较快且不用加热

(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(合理即可) 再次重复操作后气体不再变为红棕色

【解析】(1)①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋

＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；观察反应方程式知，被还原的HNO3的物质的量n(HNO3)＝n(NO)＝0.56 L÷22.4 L·mol－1＝0.025 mol，即m(被还原的HNO3)＝0.025 mol×63 g·mol－1≈1.58 g。②制备NO气体最适宜的是实验Ⅱ，因为产物是NO，反应速率较快且不用加热。(2)①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。②NO容易被空气中的氧气氧化，为了观察NO的颜色必须排干净装置中的空气，即步骤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。