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    精英家教网Ⅰ．铜与稀硝酸反应的离子方程式为
     
    ；
    在做铜与稀硝酸反应的实验时，常观察到试管内生成的气体先为浅红棕色，其原因是
     
    ；
    为了能直接观察到生成的气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量碳酸盐，那么加入少量碳酸盐的作用是
     
    ．
    Ⅱ．某研究性学习小组欲证明：在同温同压下，相同浓度、相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积．设计的简易实验装置如右图所示．该实验的主要操作步骤如下：
    ①配制浓度均为1mol?L-1盐酸和醋酸溶液；
    ②量取15.00mL 1mol?L-1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
    ③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端；
    ④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置，检查装置的气密性；
    ⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录相关数据；
    ⑥反应结束后待温度恢复到室温，调整乙和丙中液面使二者处于同一平面，读出量筒中水的体积为V mL．
    请你参与实验并回答下列问题：
    （1）量取15.00mL 1mol?L-1盐酸和醋酸溶液所用的仪器是
     
    ；
    A．带刻度的烧杯  B．量筒  C．酸式滴定管   D．碱式滴定管
    （2）步骤③中a的数值至少是
     
    ；步骤④中检查该装置气密性的操作与观察方法是：
     
    ；步骤⑤中应记录的数据是
     
    ；
    （3）本实验装置丙中量筒的规格是
     
    （填序号）．
    A．10mL    B．100mL    C．200mL      D．500mL
    （4）若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为：Vm=
     
    ；
    （5）试简述速率不等的原因是
     
    ；铜丝不与酸接触的原因是
     
    ．
    （6）试写出镁与醋酸溶液反应的离子方程式：
     
    ．
    分析：Ⅰ、铜和稀硝酸 反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；观察到试管内生成的气体先为浅红棕色是因为试管中含有空气，一氧化氮被氧气氧化为红棕色气体二氧化氮；加入碳酸盐会和硝酸反应生成二氧化碳气体把试管中空气赶净，便于观察生成的无色一氧化氮气体；
    Ⅱ、（1）量取15.00mL 1mol?L-1盐酸和醋酸溶液所用的仪器是精确度为0.01ml的酸式滴定管；
    （2）依据化学方程式计算所需镁的质量，依据装置压强变化和液面变化分析判断装置气密性；比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化；
    （3）根据化学方程式进行计算；
    （4）根据气体摩尔体积Vm=
    V
    n
    来分析；
    （5）从影响化学反应速率的因素来分析；根据镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定；
    （6）镁与醋酸溶液反应生成醋酸镁和氢气，醋酸是弱电解质．
    解答：解：Ⅰ、铜和稀硝酸 反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；观察到试管内生成的气体先为浅红棕色是因为试管中含有空气，一氧化氮被氧气氧化为红棕色气体二氧化氮；加入碳酸盐会和硝酸反应生成二氧化碳气体把试管中空气赶净，便于观察生成的无色一氧化氮气体；
    故答案为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O； 试管内存在的空气将生成的NO氧化为NO2； 碳酸盐与硝酸的反应速率快，生成的CO2排走了试管内的空气；
    Ⅱ、（1）题中要求酸的体积10.00 mL较精确，应选酸式滴定管，如用碱式滴定管会腐蚀橡胶管，故答案为：C；
    （2）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl2+H2↑
      24g　 2 mol　　　　　　　　
      a    1mol/L×0.015L　　
    a=0.18g，
    依据装置图分析．装置气密性检查的方法是两手掌紧贴锥形瓶外壁（或加热）一会，如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面，表明装置不漏气；
    比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化；
    故答案为：0.18；两手掌紧贴锥形瓶外壁（或加热）一会，如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面，表明装置不漏气；反应起止时间；
    （3）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl2+H2↑
    　      2 mol　　　　　　　　1 mol
    　 1 mol/L×0.015L　　      n（H2）
    n（H2）=0.0075 mol，V（H2）=0.0075 mol×22.4L/mol=0.168L=168ml，应选200 mL量筒，
    故答案为：C；
    （4）由（3）得气体的物质的量为0.0075 mol，通过⑥的气体的体积为V mL，Vm=
    V
    n
    =
    0.001V
    0.0075
    =
    V
    1000×0.0075
     L/mol，故答案为：
    V
    1000×0.0075
    L/mol；
    （5）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强等，本题为浓度不同；镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定，所以铜丝不与酸接触，
    故答案为：酸的浓度相同时，c（H+）不同；防止因形成原电池而干扰实验现象的观察；
    （6）镁与醋酸溶液反应生成醋酸镁和氢气，醋酸是弱电解质，醋酸镁是溶于水的强电解质，反应的离子方程式为：Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑，
    故答案为：Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑．
    点评：本题为实验探究题，注意实验基本操作，注意基础知识的掌握，难度中等．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    氧化还原是一类重要的反应．
    （1）已知反应：①Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，②Cu2++Fe=Cu+Fe2+
    反应①中还原剂是
    Cu
    Cu
    ，两个反应中各种离子的氧化性从强到弱的顺序是
    Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
    Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
    ．
    （2）在反应MnO2+4HCl
      △  
    .
     
    MnCl2+Cl2↑+2H2O中，当有0.2mol电子转移时，产生氯气的体积（标准状况）是
    2.24L
    2.24L
    ．
    （3）已知反应：
    Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
    3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
    ①铜与稀硝酸反应的离子方程式是
    3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
    3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
    ．
    ②下列物质中，放到铜粉和稀硫酸中，能实现铜粉溶解的是
    AC
    AC
    ．
    A．KNO3    B．K2SO4    C．Cu（NO3）2
    ③a g铜粉与足量的某浓度HNO3溶液完全反应后，产生V L（标准状况）气体，反应中消耗的HNO3的物质的量是
    （
    a
    32
    +
    V
    22.4
    ）mol
    （
    a
    32
    +
    V
    22.4
    ）mol
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    在进行某实验探究过程中，一些学生发现等质量的铜片分别与等体积（均过量）的浓硝酸和稀硝酸反应，所得溶液前者为绿色，后者为蓝色．
    针对这种现象，学生们进行了讨论后，出现了以下两种观点：
    一种认为，这可能是Cu2+浓度的差异引起的．你同意这种看法吗？
    不同意
    不同意
    （填“同意”或“不同意”），原因是
    浓硝酸、稀硝酸均过量，Cu全部转化为Cu2+，则在同体积的溶液中Cu2+浓度相同、溶液颜色应该相同
    浓硝酸、稀硝酸均过量，Cu全部转化为Cu2+，则在同体积的溶液中Cu2+浓度相同、溶液颜色应该相同
    ．
    另一种认为，呈“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果．请你设计出一个实验方案证明之，你设计的实验方案是
    加水稀释看能否由绿色变为蓝色
    加水稀释看能否由绿色变为蓝色

    请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?沈阳二模）在研究性学习中，某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究．有三位学生设计了以下三种实验方案．如图所示：

    （1）写出稀硝酸与铜反应的化学方程式
    3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
    3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
    ．
    （2）甲同学用图1装置进行实验，在圆底烧瓶中加入20mL 6mol/L HNO3和2g薄铜片，在反应开始时，可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从导管口冒出．试说明产生上述现象的原因
    由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2，NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小，水倒吸入至一定高度后，当烧瓶中的氧气全部消耗后，生成的NO排出导管口，即有气泡产生
    由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2，NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小，水倒吸入至一定高度后，当烧瓶中的氧气全部消耗后，生成的NO排出导管口，即有气泡产生
    ．
    （3）乙同学将甲的实验进行了改进，采用了图2装置进行实验．
    ①在实验中，要使B中的气体始终保持无色，其操作是
    先关闭a，开启b和c一段时间，再关b开a
    先关闭a，开启b和c一段时间，再关b开a
    ．
    ②如果开启a和c，关闭b，装置里液面上空间的体积为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，实验完毕后剩余的铜为ng，所得溶液体积也是VmL．则所得溶液的物质的量浓度是
    0.0125mol?L-1
    0.0125mol?L-1
    ．
    （4）丙同学采用图3装置进行实验，将活塞打开，从U形管的长管口注入稀硝酸，一直注到U形管短管中充满液体时，立即关闭活塞．铜与稀硝酸开始反应产生NO气体．
    ①当
    硝酸与铜丝脱离接触
    硝酸与铜丝脱离接触
    时反应、自动停止，在
    U形管短管上部（或U形管左管上部）
    U形管短管上部（或U形管左管上部）
    处观察到无色的NO气体．
    ②为了证明Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO，而不是N2，需要的简单操作是
    再将分液漏斗的活塞慢慢打开，在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色
    再将分液漏斗的活塞慢慢打开，在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色
    ．
    ③图3装置与图1、图2装置相比，优点是
    能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO，且可以验证NO被氧化成NO2的过程）
    能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO，且可以验证NO被氧化成NO2的过程）
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    图1是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图．其中装置Ⅰ为甲同学设计．（可能用到的相对原子质量：H：1  C：12   N：14   O：16   Cu：64  ）
    请回答下列问题：
    （1）铜与稀硝酸反应的离子方程式为
    3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
    3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
    ．
    （2）乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体，理由是
    NO2与水反应也可产生NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应
    NO2与水反应也可产生NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应
    ．于是他设计装置Ⅱ，其中装铜片的是气球．
    （3）化学研究性学习小组的其它同学对上述实验进行了研究，认为装置Ⅱ只能定性研究铜与硝酸的反应，他们又重新设计了一套实验，装置图如图2：a中盛有标况下的空气（氧气占五分之一）和10mL，1.2mol/L硝酸的250mL烧瓶．b是未充气（实验开始前内部没有气体）放有0.384g铜粉的气球．（整套装置已经过气密性检查合格．）他们做了以下实验，请填写有关空白：
    ①将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中，充分反应后发现 铜粉有余（设产生的气体不溶解于溶液中），则可观察到的是
    溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大
    溶液变蓝色，烧瓶内气体由无色继而变成红色，气球胀大
    ；
    ②将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小，发生有关反应的化学方程式是：
    NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3
    NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3
    ；
    ③打开弹簧夹将二氧化碳慢慢推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、溶液充分接触，欲使所有的铜粉都溶解，至少需要推入二氧化碳
    38.4
    38.4
    ml；
    ④将上述全过程用一个总的化学方程式表示：
    2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O
    2Cu+4HNO3+O2═2Cu（NO3）2+2H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    精英家教网实验室用稀硝酸与Cu反应来制备NO，如果采用图（Ⅰ）装置，由于烧瓶内的空气不易排出，生成的NO很快被氧化成红棕色的NO2，不易观察到有无色的NO生成．即使可用排水法收集到无色的NO，也无说服力，会认为NO是由NO2与H2O反应生成的．有人设计了图（Ⅱ）装置，用来做该实验可以达到满意的效果．
    （1）将有关操作补充完整．
    ①将活塞打开，从U形管的长管口注入稀硝酸，一直注到
     
    为止．
    ②关闭活塞，用酒精灯在
     
    加热，当
     
    时，立即撤去酒精灯．
    （2）回答下列问题：
    ①写出铜与稀硝酸反应的离子方程式：
     
    ；
    ②反应在什么情况下可以自动停止？
     
    ，可以在何处观察到无色的NO？
     
    ；
    ③如果再将活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？
     
    ．

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