Question

如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铜片，再用滴管滴入10mL稀硝酸．据此回答下列问题：
（1）实验中观察到的现象是______；
（2）产生上述现象的原因是______；
（3）写出有关反应的化学方程式______；
（4）由实验推知，反应后产物的总能量______（填“大于”、“小于”、“等于”）硝酸和铜片的总能量．
（5）该装置有明显的不足，原因是______，改进的方法是______．

Answer 1

（1）金属铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮是无色气体，极易和氧气反应生成二氧化氮红棕色的气体，该反应放出大量的热，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以饱和石灰水中会析出氢氧化钙晶体，故答案为：铜片表面有气泡冒出，过一会儿，试管口附近有红棕色气体出现；烧杯中有晶体析出；
（2）金属铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮是无色气体，极易和氧气反应生成二氧化氮红棕色的气体，该反应放出大量的热，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以饱和石灰水中会析出氢氧化钙晶体，故答案为：铜片和稀硝酸反应生成NO，NO被氧气氧化为NO₂；同时该反应放热，使烧杯内饱和石灰水的温度升高，氢氧化钙溶解度减小而析出；
（3）金属铜和硝酸反应生成物有硝酸铜、水以及一氧化氮，3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，2NO+O₂=2NO₂，故答案为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；2NO+O₂=2NO₂；
（4）金属铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，该反应放出大量的热，而当反应物的总能量高于生成物的总能量时，则反应是放热反应，所以反应后产物的总能量小于硝酸和铜片的总能量，故答案为：小于；
（5）一氧化氮和二氧化氮均是有毒的气体，会造成大气污染，可以在试管上加一双孔塞，用导气管将生成的气体导入到氢氧化钠溶液中，故答案为：NO、NO₂逸散到空气中，会造成环境污染；在试管上加一双孔塞，用导气管将生成的气体导入到氢氧化钠溶液中．