Question

(14分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应，过程如下：

I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。

Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。

III．按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。

（1）过程I发生反应的离子方程式是 。

（2）写出过程III中检查气密性的方法 。

（3）过程III的后续操作如下：

①打开止水夹a和b，轻推注射器，使浓硝酸与铜丝接触，观察到的现象是 ，一段时间后使反应停止的操作是 ，关闭a，取下注射器。

②打开b和分液漏斗活塞，当玻璃管充满稀硝酸后，关闭b和分液漏斗活塞，打开a，观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是 ，该反应的离子方程式是 。

（4）另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响)：

实验编号	水温/℃	液面上升高度
1	25	超过试管的2/3
2	50	不足试管的2/3
3	0	液面上升超过实验1

①根据上表得出的结论是温度越 (填“高”或“低”)，进入试管中的溶液越多。

②查阅资料：a．NO2与水反应的实际过程为：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 3HNO2 =HNO3+2NO+H2O；

b．HNO2不稳定。

则产生上述现象的原因是 。

Answer 1

（1）Cu2(OH)2CO3+4H+==2Cu2++CO2↑+3H2O（2分）

（2）打开b和a，关闭分液漏斗的活塞，将左边导管插入盛水的烧杯中，轻轻拉动注射器活塞，若导管中液面上升则说明气密性好。（类似方法都正确）（2分）

（3）①溶液逐渐变为绿色；产生红棕色气体 (1分)，轻轻将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开(2分

②将玻璃管中的NO2和空气排出 （2分）3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）

（4）①低；（1分）②温度低，HNO2分解量减少，分解产生的NO气体量减少，所以进入试管的溶液多（2分）。

【解析】

试题分析：I．铜锈的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 加入稀硫酸，发生反应的方程式是：Cu2(OH)2CO3+4H+==2Cu2++CO2↑+3H2O；（2）在过程III中检查气密性的方法是打开b和a，关闭分液漏斗的活塞，将左边导管插入盛水的烧杯中，轻轻拉动注射器活塞，若导管中液面上升则说明气密性好。⑶①打开止水夹a和b，轻推注射器，使浓硝酸与铜丝接触，这时会发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O，观察到的现象是溶液逐渐变为绿色；产生红棕色气体，一段时间后要想使反应停止的操作是轻轻将注射器活塞向右，由于锥形瓶中气体的压强减小，玻璃管内的酸溶液流回到锥形瓶中，就可以使铜丝和溶液分开，反应自行停止，关闭a，取下注射器。②打开b和分液漏斗活塞，当玻璃管充满稀硝酸后，关闭b和分液漏斗活塞，打开a，观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是将玻璃管中的NO2和空气排出，该反应的离子方程式是3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；（4） ①对表格的数据进行处理，会发现：根据上表得出的结论是温度越低，进入试管中的溶液越多；a．NO2与水反应的实际过程为：2NO2+H2O= HNO3+HNO2 ；3HNO2 =HNO3+2NO+H2O；b．HNO2不稳定。产生上述现象的原因是温度低，HNO2分解量减少，分解产生的NO气体量减少，所以进入试管的溶液多。

考点：考查铜与浓硝酸、稀硝酸反应的操作方法、反应现象和原因分析、装置气密性的检查、化学方程式和离子方程式的书写的知识。