Question

17．请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发生的有关问题．

Ⅰ．探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质：
（1）分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸　②稀硫酸　③浓硝酸　④稀硝酸，能随即发生反应的是（填序号，下同）③，微热则发生反应的是④，加热后发生反应的是①，加热也不发生反应的是②．由此可以得到上述四种酸氧化性由强到弱的顺序是③、④、①、②．
（2）先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图1所示装置中，一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括BC（选填序号）．
A．通入X气体后产生白色沉淀　B．通入X气体后溶液中无明显现象
C．通入Y气体开始产生沉淀　　D．通入Y气体后沉淀溶解
E．通入Y气体后溶液中无明显现象
（3）由此可得到的结论是B C D E（选填序号）．
A．HNO₃的酸性比H₂SO₄强　   B．盐酸的酸性比H₂SO₃强
C．BaSO₃能溶于盐酸　　　　 D．HNO₃能氧化H₂SO₃（或SO₂）
E．BaSO₄不溶于水也不溶于HNO₃溶液
Ⅱ．图2是甲、乙两位同学探究铜与稀硝酸反应还原产物的实验装置图，请回答下列问题：
（1）写出铜和稀硝酸反应的离子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）实验装置甲能否证明铜和稀硝酸反应的产物是NO气体不能（填“能”或“不能”），请简述理由（用文字和化学方程式表示）：圆底烧瓶内含有空气，NO与氧气反应，生成红棕色NO₂，反应方程式为2NO+O₂=NO₂．
（3）若用实验装置乙进行实验，检查装置气密性的操作是向U型管中加入适量水，打开止水夹，慢慢抽拉注射器，水进入干燥管，干燥管内外形成液面高度差，关闭止水夹，干燥管内液面高保持不变，表明装置气密性良好．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根据浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸的性质分析；
（2）根据发生的反应可知X为二氧化硫，Y为二氧化氮，它们在溶液中最终生成硫酸；
（3）根据（2）中的现象及反应分析判断；
Ⅱ．（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水．
（2）NO与氧气反应，圆底烧瓶内含有空气，不能证明．
（3）利用干燥管内外形成液面高度差检验装置气密性．

解答 解：Ⅰ．（1）浓硝酸常温下就能与Cu反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，稀硝酸氧化性比浓硝酸弱，常温下与Cu反应生成NO、硝酸铜和水，反应较缓慢，浓硫酸常温与Cu不反应，加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，稀硫酸与Cu加热也不反应，所以四种酸氧化性由强到弱的顺序是③、④、①、②，
故答案为：③；④；①；②；③、④、①、②；
（2）铜与浓硫酸反应产生的气体X为二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸与氯化钡不反应，所以开始无现象，铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y为二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，硝酸能把亚硫酸氧化为硫酸，硫酸与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀；
故答案为：BC；
（3）二氧化硫溶于水生成亚硫酸与氯化钡不反应，所以盐酸的酸性比H₂SO₃强，则BaSO₃能溶于盐酸；硝酸能把亚硫酸氧化为硫酸，最后有硫酸钡沉淀生成说明BaSO₄不溶于水也不溶于HNO₃溶液；
故答案为：B C D E；
Ⅱ．（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）圆底烧瓶内含有空气，NO与氧气反应，生成红棕色NO₂，不能证明铜和稀硝酸反应的产物是NO气体，反应方程式为2NO+O₂=NO₂，
故答案为：不能；圆底烧瓶内含有空气，NO与氧气反应，生成红棕色NO₂，反应方程式为2NO+O₂=NO₂．
（3）向烧杯中加入适量水，打开止水夹，慢慢抽拉注射器，水进入干燥管，干燥管内外形成液面高度差，关闭止水夹，干燥管内液面高保持不变，表明装置气密性良好．
故答案为：向U型管中加入适量水，打开止水夹，慢慢抽拉注射器，水进入干燥管，干燥管内外形成液面高度差，关闭止水夹，干燥管内液面高保持不变，表明装置气密性良好．

点评 本题考查了浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验，属于实验探究性题目，难度中等，注意浓硝酸和稀硝酸与铜反应产物的差别．