如图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:

如图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式______.
(2)学生甲用装置Ⅰ探究铜与稀硝酸反应的气体产物.实验过程在烧瓶中观察到有红棕色气体产生,在试管中收集到无色气体.烧瓶中产生红棕色气体的原因是______(用方程式表示).
(3)学生乙认为,甲用装置Ⅰ实验,无法说明问题.为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO,甲设计了如图Ⅱ所示的实验装置,选择下列药品,并按下列实验步骤完成该实验.请你根据他的思路,回答下列问题:
药品:稀硝酸 锌粒 石灰石固体
步骤:
①检查装置的气密性
②向试管中加入一定量CaCO3固体
③向试管中倒入过量的稀HNO3并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞
④待反应完全后,将导管插入试管内接近液面
⑤将铜丝插入到溶液中
⑥用注射器的针头穿过橡皮塞并向试管内推入氧气(或空气)
(ⅰ)步骤②目的是______;
(ⅱ)推入氧气或空气的目的是______;
(ⅲ)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出,这可能是Cu2+的浓度差异引起的,你同意这种看法吗?______ (填“同意”或“不同意”),原因是______.
foxnew 1年前 已收到1个回答 举报

小Magic 幼苗

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解题思路:(1)稀硝酸具有强的氧化性,与铜反应生成一氧化氮和硝酸铜和水;
(2)烧瓶内含有空气,空气中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮;
(3)(ⅰ)根据碳酸钙的性质并结合题意分析;
(ⅱ)根据一氧化氮的性质分析;
(ⅲ)等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应时铜全部转化为离子.

(1)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,其离子反应为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)因烧瓶中有空气,则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮,2NO+O2═2NO2
故答案为:2NO+O2═2NO2
(3)(ⅰ)一氧化氮不稳定,能和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,产生杂质干扰实验,装置中有空气,
用碳酸钙固体和硝酸反应生成二氧化碳排出空气,且二氧化碳和一氧化氮不反应.
故答案为:除去装置内的空气,防止生成的NO被氧化而影响实验效果;
(ⅱ)一氧化氮和二氧化碳都是无色气体,无法确认;推入氧气或空气,根据一氧化氮和氧气生成的二氧化氮颜色检验生成了一氧化氮;
故答案为:检验生成的NO气体;
(ⅲ)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应后,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等,颜色基本相同,不可能是Cu2+浓度差异引起的,
故答案为:不同意;铜片质量相同,该液体体积相同,生成的Cu2+浓度相同.

点评:
本题考点: 性质实验方案的设计.

考点点评: 本题以铜和硝酸的反应为载体考查了化学实验的改进及评价,对实验方案的评价主要从可行性方面、”绿色化学”视角、“安全性”方面对实验方案做出评价.

1年前

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