Question

用如下图所示的简易装置可以进行某种气体的制取和收集．

（1）实验前如何检验装置的气密性？

 

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（2）拔开试管a的橡皮塞，加入10mL6mol?L的稀硝酸和1g铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口，反应开始时速度很慢，后来逐渐加快．写出试管中发生反应的化学方程式：

 

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（3）试写出从反应开始到反应结束，试管中可能出现的现象：

 

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（4）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取离水槽，将试管口向上，松开拇指，片刻后再次堵住管口，将试管再次倒置在水槽中，松开拇指，此时可观察到什么现象？（用简要的文字及相应的化学方程式表示）

Answer 1

考点：常见气体制备原理及装置选择

专题：

分析：（1）由该装置图可知，采用“微热法”检验气密性；
（2）Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，NO易被氧气氧化生成二氧化氮；
（3）由发生的反应3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、2NO+O₂=2NO₂可知，铜片逐渐变小直至消失，溶液中有无色气泡产生，该气体在试管上部变为红棕色，试管中的溶液由无色变为浅蓝色；
（4）松开拇指后NO与空气中的氧气反应：2NO+O₂=2NO₂，而生成NO₂，再投入水中时发生反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，导致气体体积减小，液面上升．

解答： 解：（1）由该装置图可知，采用“微热法”检验气密性，步骤为：把导管b的下端浸入水中，用手握住试管a，若b导管口处有气泡冒出，放手后在导管b中形成一段水柱，则证明装置气密性良好，
故答案为：把导管b的下端浸入水中，用手握住试管a，若b导管口处有气泡冒出，放手后在导管b中形成一段水柱，则证明装置气密性良好；
（2）Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，NO易被氧气氧化生成二氧化氮，所以涉及的反应方程式为3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、2NO+O₂=2NO₂，
故答案为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、2NO+O₂=2NO₂；
（3）由发生的反应3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、2NO+O₂=2NO₂可知，铜片逐渐变小直至消失，溶液中有无色气泡产生，该气体在试管上部变为红棕色，试管中的溶液由无色变为浅蓝色，
故答案为：铜片逐渐变小直至消失，溶液中有无色气泡产生，该气体在试管上部变为红棕色，试管中的溶液由无色变为浅蓝色；
（4）松开拇指后NO与空气中的氧气反应：2NO+O₂=2NO₂，而生成NO₂，再投入水中时发生反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，导致气体体积减小，液面上升，试管内气体又变为无色，
答：松开拇指后NO与空气中的氧气反应：2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，导致气体体积减小，液面上升，试管内气体又变为无色．

点评：本题考查了常见气体的制取，涉及气密性检验、反应原理和现象，难度中等，对于实验现象的描述要从发生的化学反应来获得．