Question

某研究性学习小组设计实验方案来研究稀硝酸与铜反应生成NO。

（1）补充完成下列实验步骤：
①__________________________________________；
②打开活塞A，往U型管右侧漏斗中注入稀硝酸，一直注到稀HNO₃接触到A处橡皮塞为止；
③关闭活塞A，观察实验现象。
（2）记录描述观察到的实验现象：
可观察到的现象有：U型管左侧铜丝逐渐溶解，有_____色气体产生，溶液呈______色，随着反应不断进行，最后反应自行停止，该过程反应的离子方程式为________________________________。
（3）试管内装有NO，倒置于水槽中，当向试管内通入21mLO₂时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO的体积为_________mL。
（4）0.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量_______g。若要使溶液中的Cu²⁺全部转化为Cu(OH)₂沉淀，应加入2 mol·L^－1的氢氧化钠溶液          _mL。

Answer 1

（1）检查装置气密性（2分）
（2）无 ，蓝  （各1分）      3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O（2分）
（3）12mL（2分）
（4）0.96g（2分）40mL（2分）

试题分析：向装有NO的试管中通入O₂，发生如下反应4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃,假设NO的体积为x则消耗的O₂为3x/4,4:3=x:3x/4解得x=12；混合酸中加入足量铜粉发生如下反应3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，溶液中H⁺的总量为0.09mol、NO₃^-的物质的量为0.01，假设Cu的物质的量为x，根据方程式则3：2=x：0.01，解得x=0.015，计算铜的质量为0.96g。且消耗的H⁺的物质的量为0.04mol，当加入氢氧化钠时先中和掉剩余的H⁺，需要氢氧化钠的量为0.05mol，将Cu²⁺全部转化为沉淀，需要氢氧化钠的量为0.03mol，则总共为0.08mol，据体积V=n/C，解得V="0.04L."