Question

17．請分析回答某同學在探究濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸分別與銅反應的實驗中發生的有關問題．

Ⅰ．探究上述四種酸的氧化性相對強弱及其與銅反應的還原產物的性質：
（1）分別向盛有等量銅片的四支試管中加入等體積的①濃硫酸　②稀硫酸　③濃硝酸　④稀硝酸，能隨即發生反應的是（填序號，下同）③，微熱則發生反應的是④，加熱后發生反應的是①，加熱也不發生反應的是②．由此可以得到上述四種酸氧化性由強到弱的順序是③、④、①、②．
（2）先將銅與濃硫酸反應產生的氣體X持續通入如圖1所示裝置中，一段時間后再將銅與濃硝酸反應產生的大量氣體Y也持續通入該裝置中，可觀察到的現象包括BC（選填序號）．
A．通入X氣體后產生白色沉淀　B．通入X氣體后溶液中無明顯現象
C．通入Y氣體開始產生沉淀　　D．通入Y氣體后沉淀溶解
E．通入Y氣體后溶液中無明顯現象
（3）由此可得到的結論是B C D E（選填序號）．
A．HNO₃的酸性比H₂SO₄強　   B．鹽酸的酸性比H₂SO₃強
C．BaSO₃能溶于鹽酸　　　　 D．HNO₃能氧化H₂SO₃（或SO₂）
E．BaSO₄不溶于水也不溶于HNO₃溶液
Ⅱ．圖2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）實驗裝置甲能否證明銅和稀硝酸反應的產物是NO氣體不能（填“能”或“不能”），請簡述理由（用文字和化學方程式表示）：圓底燒瓶內含有空氣，NO與氧氣反應，生成紅棕色NO₂，反應方程式為2NO+O₂=NO₂．
（3）若用實驗裝置乙進行實驗，檢查裝置氣密性的操作是向U型管中加入適量水，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．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸的性質分析；
（2）根據發生的反應可知X為二氧化硫，Y為二氧化氮，它們在溶液中最終生成硫酸；
（3）根據（2）中的現象及反應分析判斷；
Ⅱ．（1）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮、水．
（2）NO與氧氣反應，圓底燒瓶內含有空氣，不能證明．
（3）利用干燥管內外形成液面高度差檢驗裝置氣密性．

解答 解：Ⅰ．（1）濃硝酸常溫下就能與Cu反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，稀硝酸氧化性比濃硝酸弱，常溫下與Cu反應生成NO、硝酸銅和水，反應較緩慢，濃硫酸常溫與Cu不反應，加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，稀硫酸與Cu加熱也不反應，所以四種酸氧化性由強到弱的順序是③、④、①、②，
故答案為：③；④；①；②；③、④、①、②；
（2）銅與濃硫酸反應產生的氣體X為二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亞硫酸與氯化鋇不反應，所以開始無現象，銅與濃硝酸反應產生的大量氣體Y為二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，硝酸能把亞硫酸氧化為硫酸，硫酸與氯化鋇生成硫酸鋇白色沉淀；
故答案為：BC；
（3）二氧化硫溶于水生成亞硫酸與氯化鋇不反應，所以鹽酸的酸性比H₂SO₃強，則BaSO₃能溶于鹽酸；硝酸能把亞硫酸氧化為硫酸，最后有硫酸鋇沉淀生成說明BaSO₄不溶于水也不溶于HNO₃溶液；
故答案為：B C D E；
Ⅱ．（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）圓底燒瓶內含有空氣，NO與氧氣反應，生成紅棕色NO₂，不能證明銅和稀硝酸反應的產物是NO氣體，反應方程式為2NO+O₂=NO₂，
故答案為：不能；圓底燒瓶內含有空氣，NO與氧氣反應，生成紅棕色NO₂，反應方程式為2NO+O₂=NO₂．
（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U型管中加入適量水，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．

點評 本題考查了濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸分別與銅反應的實驗，屬于實驗探究性題目，難度中等，注意濃硝酸和稀硝酸與銅反應產物的差別．