Question

为了研究铜与硝酸的反应，化学兴趣小组设计了如下实验装置，其中a、b、c是活塞。

（1）装药品前，按图装置连接后，如何检验气密性？

                                                                             

 

（2）按

图装药品后，如果开启 a 和 c ，关闭b ，则Ⅱ中的现象是                         

                       ；若要使Ⅱ里的气体始终保持无色，应该怎样操作？                  

                                                         

写出Ⅰ及Ⅱ中发生的反应的离子方程式：

                                                         

                                                         

（3）如果将Ⅰ管中的稀硝酸换成浓硝酸，开启 a 和 c ，关闭 b ，过一会观察，可以看到Ⅱ里没入水中的导管有气泡冒出，导管内气体呈红棕色，液面上方气体为无色，试用文字及方程式解释这一现象                                                     。

（4）在实验（2）中，如果装置Ⅰ、Ⅱ里液面上空间的总体积为Vml，空气中氧气的体积分数为 21%，实验在标准状况下进行，全部氧气通过反应转化为硝酸；实验开始时加入的铜为mg，实验完毕后剩余铜ng，Ⅱ中所得溶液的体积也为Vml（不考虑装置外空气的可能进入）。则Ⅱ中所得溶液的物质的量浓度是                  。

Answer 1

（14分）

（1）方法一：开a、b、c，在两边的长颈漏斗中加水浸没端口，然后关c，继续加水，在长颈漏斗的颈部保留一段水柱，观察水柱液面，如果液面不下降，则气密性好。

方法二：开a、c，关b，在I中加水浸没长颈漏斗的端口，然后关c，继续加水，在长颈漏斗的颈部保留一段水柱，观察水柱液面，如果液面不下降，则气密性好；开b、c关a，同以上操作检查装置III的气密性。

（2）导管口有气泡冒出，液面上气体转化为红棕色。

关a开b、c，经过一定的时间，待II中的空气全部排出后，关b开a、c。

3Cu+8H⁺ +2NO₃^- = 3Cu²⁺ + 2NO +4H₂O

CaCO3+2H+=Ca2+ +CO2 +H2O

（3）红棕色的NO₂与水反应生成无色的NO气体。3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO 

（4）0.0125mol/L