Question

7．某同學利用圖1裝置，進行“銅和稀硝酸反應”的實驗，可以達到不同目的．請回答相關問題：
（1）該反應的化學方程式為3Cu+8HNO_3（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（2）若要制取少量N0氣體，收集氣體前必須先排出裝置中的空氣．
（3）圖2為該反應的v-t關系圖，試說明該反應的速率隨時間變化的原因：反應放熱，導致開始時反應速率加快，后來硝酸濃度變小，故反應速率變小．
（4）若要測定Cu的相對原子質量：
①反應前，先對量氣管進行第一次讀數，讀數時，應注意的操作是：保持裝置A和裝置B液面相平，并使視線與凹液面最低處相平；
②反應后，待實驗裝置恢復至室溫時時，再對量氣管進行第二次讀數；
③若測得Cu的相對原子質量不準，其原因可能是AC．
A．沒有考慮分液漏斗中加人硝酸的體積
B．沒有考慮到空氣中的N₂
C．沒有考慮到空氣中的O₂與NO的反應．

Answer 1

分析 （1）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮、水．
（2）NO收集時必須排出裝置中的空氣；
（3）銅與硝酸反應放熱，導致開始反應速率加快；后來硝酸濃度變小，反應速率變小；
（4）①讀數時，要保持裝置A和裝置B液面相平，這樣得到的數據比較準確；
②反應放熱，氣體會熱脹冷縮；
③測得Cu的相對原子質量不準，是由于操作的失誤導致所量取的NO的體積不準確導致的，據此分析．

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+8HNO_3（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8HNO_3（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）NO收集時必須排出裝置中的空氣，否則會導致收集的NO氣體不純個，故答案為：排出裝置中的空氣；
（3）銅與硝酸反應放熱，導致開始反應速率加快；后來反應速率變小是因為硝酸的濃度變小，故答案為：反應放熱，導致開始時反應速率加快，后來硝酸濃度變小，故反應速率變小；
（4）①讀數時，要保持裝置A和裝置B液面相平，這樣得到的數據比較準確，
故答案為：保持裝置A和裝置B液面相平；
②反應放熱，氣體會熱脹冷縮，故應等實驗裝置恢復至室溫時，再對量氣管進行第二次讀數，故答案為：實驗裝置恢復至室溫時；
③A．分液漏斗中加人的硝酸會導致收集到的氣體NO的體積偏大，即計算出的銅的物質的量偏大，則銅的摩爾質量偏小，相對原子質量偏小，故A選；
B．空氣中的N₂對收集到的NO氣體的體積無影響，則對計算出的銅的相對原子質量無影響，故B不選；
C．空氣中的O₂與NO的反應是個氣體體積減小的反應，此反應的發生會導致收集到的氣體體積偏小，則計算出的銅的物質的量偏小，則銅的摩爾質量和相對原子質量偏大，故C選．
故選AC．

點評 本題考查了根據反應來測定相對原子質量和制備氣體，應注意的是用排水量氣法來測量生成的氣體的體積時應注意讓氣體恢復至室溫和使兩液面相平再讀數．