Question

图是甲、乙两位同学探究铜和稀硝酸反应的装置图，请回答下列问题：
（1）写出铜和稀硝酸反应的离子方程式______．
（2）实验装置甲能否证明铜和稀硝酸反应的产物是NO气体？______（填“能”或“不能”）．理由是______．
（3）若用实验装置乙进行实验，检验装置气密性的操作是______．
（4）设计实验，利用乙装置制备并检验NO气体．写出实验步骤、实验现象及结论：

实验步骤	实验现象及结论
①向干燥管中加少量铜片，如图装配好仪器，向烧杯中注入稀HNO3	______

Answer 1

解：（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．
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．
（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．
（4）先打开止水夹，抽动注射器用硝酸排尽干燥管内空气，关闭止水夹，硝酸与同反应，生成无色NO，再打开止水夹，抽动注射器使NO与注射器内空气混合，NO与氧气反应生成红棕色NO₂，据此设计．

②先打开止水夹，向上抽动注射器活塞，直至干燥管内充满硝酸，关闭止水夹．	铜片逐渐溶解，表面产生气泡，有无色气体生成，溶液变蓝色，干燥管内液面下降．
③再打开止水夹，继续向上抽动注射器活塞将干燥管内气体抽入注射器内空气混合，关闭止水夹．	注射器内无色气体变为红棕色，说明铜和稀硝酸反应生成的无色气体是NO．

故答案为：

②先打开止水夹，向上抽动注射器活塞，直至干燥管内充满硝酸，关闭止水夹．	铜片逐渐溶解，表面产生气泡，有无色气体生成，溶液变蓝色，干燥管内液面下降．
③再打开止水夹，继续向上抽动注射器活塞将干燥管内气体抽入注射器内空气混合，关闭止水夹．	注射器内无色气体变为红棕色，说明铜和稀硝酸反应生成的无色气体是NO．

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分析：（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．
（4）先打开止水夹，抽动注射器用硝酸排尽干燥管内空气，关闭止水夹，硝酸与同反应，生成无色NO，再打开止水夹，抽动注射器使NO与注射器内空气混合，NO与氧气反应生成红棕色NO₂，据此设计．
点评：以实验形式考查硝酸的性质，难度中等，实验设计关键要排尽装置内空气．