Question

3．如圖是甲、乙兩位同學探究銅與稀硝酸反應還原產物的實驗裝置圖，請回答下列問題：

（1）寫出銅和稀硝酸反應的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）實驗裝置甲燒瓶內有紅棕色氣體的原因是（寫化學方程式）：2NO+O₂═2NO₂．
（3）丙同學認為甲雖然收集到的氣體是NO，但并不能說明反應中一定生成NO．你認為他的理由
是若產生的是NO₂，NO₂與水反應產生NO
（4）若用實驗裝置乙進行實驗，檢查裝置氣密性的操作是關閉活塞b打開活塞a，通過分液漏斗向U型管內加水至左邊液面高于右邊，若能保持此狀態一段時間，則說明該裝置的氣密性良好觀察到的實驗現象是右邊液面降低，左邊液面升高，右邊收集到無色氣體，右邊溶液呈藍色如何驗證銅與稀硝酸反應的產物是NO打開活塞b，觀察到無色氣體變為紅棕色
（5）裝置甲反應完全后，燒瓶里若還有銅剩余，補加下列溶液能使反應繼續發生的有AC
A、稀硫酸     B、KNO₃溶液    C、FeCl₃溶液     D、FeSO₄溶液．

Answer 1

分析 （1）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮、水．
（2）實驗裝置甲燒瓶內有空氣，NO與空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮；
（3）二氧化氮與水反應生成一氧化氮，據此分析；
（4）利用干燥管內外形成液面高度差檢驗裝置氣密性，根據液面的高度的變化判斷氣密性，NO與空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮，據此判斷；
（5）燒瓶里若還有銅剩余，同時溶液中還有硝酸根離子，所以加入硫酸，銅能反應，氯化鐵也能與銅反應，而硝酸鉀、硫酸亞鐵與銅都不反應，據此答題；

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮、水，反應離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）實驗裝置甲燒瓶內有空氣，NO與空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮，反應方程式為2NO+O₂═2NO₂，
故答案為：不2NO+O₂═2NO₂；
（3）二氧化氮與水反應生成一氧化氮，所以甲雖然收集到的氣體是NO，但并不能說明反應中一定生成NO，也有可能生成二氧化氮，因為甲是用排水法收集氣體的，
故答案為：若產生的是NO₂，NO₂與水反應產生NO；
（3）向燒杯中加入適量水，打開止水夾，慢慢抽拉注射器，水進入干燥管，干燥管內外形成液面高度差，關閉止水夾，干燥管內液面高保持不變，表明裝置氣密性良好．
故答案為：向燒杯中加入適量水，打開止水夾，慢慢抽拉注射器，水進入干燥管，干燥管內外形成液面高度差，關閉止水夾，干燥管內液面高保持不變，表明裝置氣密性良好．
（4）利用干燥管內外形成液面高度差檢驗裝置氣密性，操作為關閉活塞b打開活塞a，通過分液漏斗向U型管內加水至左邊液面高于右邊，若能保持此狀態一段時間，則說明該裝置的氣密性良好，觀察到的現象是右邊液面降低，左邊液面升高，右邊收集到無色氣體，右邊溶液呈藍色，驗證銅與稀硝酸反應的產物是NO的操作為打開活塞b，觀察到無色氣體變為紅棕色，
故答案為：關閉活塞b打開活塞a，通過分液漏斗向U型管內加水至左邊液面高于右邊，若能保持此狀態一段時間，則說明該裝置的氣密性良好；右邊液面降低，左邊液面升高，右邊收集到無色氣體，右邊溶液呈藍色；打開活塞b，觀察到無色氣體變為紅棕色；
（5）燒瓶里若還有銅剩余，同時溶液中還有硝酸根離子，所以加入硫酸，銅能反應，氯化鐵也能與銅反應，而硝酸鉀、硫酸亞鐵與銅都不反應，故選AC．

點評 本題考查了濃硫酸的性質、二氧化硫的性質及檢驗，題目難度中等，注意掌握銅與濃硫酸反應原理、二氧化硫氣體的性質及檢驗方法，試題有利于培養學生的分析能力及化學實驗能力．