Question

某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。

（1）用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液，各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应，实验记录如下：

序号	浓硝酸与水的体积比	实验现象
Ⅰ	1:1	反应速率快，溶液很快变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体呈红棕色
Ⅱ	1:3	反应速率较快，溶液变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体无色
Ⅲ	1:5	反应速率慢，微热后速率加快，溶液变成蓝色，铜丝表面有气泡冒出，气体无色

铜与稀硝酸反应的离子方程式为          ；若生成标准状况下0．56 L NO气体，反应中被还原的HNO₃的质量为          g（小数点后保留两位有效数字）。

依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是          。

（2）为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如右图所示（夹持仪器略去）。

用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：

Ⅰ．安装好装置后，检查装置气密性。

Ⅱ．打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿（不接触铜丝）。

Ⅲ．向上移动B管，使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。

Ⅳ．当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。

Ⅴ．打开旋塞C，向下移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。

……

①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到          ，说明装置的气密性良好。

②步骤Ⅲ操作的目的是          。

③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是          ，能确定NO完全被溶液吸收的现象是          。

Answer

（1）①3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O          1．58

②产物是NO，反应速率较快（不用加热）。

（2）①A、B间形成液面差，且保持不变

② 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。

③重复步骤Ⅴ的操作（或答“向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作”）。

再次重复操作后气体不再变为红棕色。

【解析】

试题分析：（1）①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ；

8HNO3 (全部)  ~    2HNO3 (被还原)     ~  2NO

                     2×63g             2×22．4L

                     1．58 g             0．56 L     

②依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是产物是NO，反应速率较快（不用加热）。

（2）①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到A、B间形成液面差，且保持不变 ，说明装置的气密性良好。

② 步骤Ⅲ操作的目的是 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。

③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是重复步骤Ⅴ的操作（或答"向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作"）。能确定NO完全被溶液吸收的现象是再次重复操作后气体不再变为红棕色。

考点：本题考查化学实验的探究。