Question

(12分)下圖是銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖，請回答下列問題：

（1）銅與稀硝酸反應的化學方程式_____    _                             。

（2）學生甲用裝置Ⅰ探究銅與稀硝酸反應的氣體產物。實驗過程在燒瓶中觀察到有紅棕色氣體產生，在試管中收集到無色氣體。

   燒瓶中產生紅棕色氣體的原因是                           （用方程式表示） 。

（3）學生乙認為，甲用裝置Ⅰ實驗，無法說明問題。為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應的產物為NO，甲設計了如圖Ⅱ所示的實驗裝置，選擇下列藥品，并按下列實驗步驟完成該實驗。請你根據他的思路，回答下列問題：

藥品：稀硝酸 鋅粒石灰石固體

步驟：

①檢查裝置的氣密性

②向試管中加入一定量CaCO₃固體

③向試管中倒入過量的稀HNO₃并迅速蓋上帶銅絲和導管的橡皮塞

④待反應完全后，將導管插入試管內接近液面

⑤將銅絲插入到溶液中

⑥用注射器的針頭穿過橡皮塞并向試管內推入氧氣（或空氣）

（ⅰ）步驟①②目的是                                             ；

（ⅱ）推入氧氣或空氣的目的是                                     ；

（ⅲ）分別將等質量的銅片與等體積均過量的濃硝酸和稀硝酸反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，某同學提出，這可能是Cu²⁺的濃度差異引起的，你同意這種看法嗎？        （填“同意”或“不同意”），原因是                          。

 

Answer 1

.（1）3Cu + 8HNO₃     3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

（2）2NO+ O_2 =====  2NO₂

（3）（ⅰ）排除裝置中的氧氣

（ⅱ）檢驗生成的NO氣體 

（ⅲ）不同意，銅片質量相同，該液體體積相同；生成的Cu²⁺濃度相同。

解析:（1）稀硝酸具有氧化性，能氧化銅生成硝酸銅，NO和水，反應式為3Cu + 8HNO₃＝3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O。

（2）裝置中含有空氣，能把NO氧化生成NO₂，所以會出現紅棕色，反應式為2NO+ O₂ ＝2NO₂。

（3）要得到NO，就必須防止被氧氣氧化，所以要利用反應中產生的CO₂來排盡裝置中的空氣。通過注入氧氣或空氣可以驗證反應中產生的NO氣體。由于硝酸都是過量的，而參加反應的銅是相同的，所以生成的硝酸銅也是相同的，即濃度是相等。