Question

20．某課外小組準備在實驗室配制100mL1.0mol•L^-1的硝酸溶液，然后再研究金屬銅與硝酸的反應情況
（1）配制100mL1.0mol•L^-1的硝酸溶液，需要的儀器除燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管外，還需要的玻璃儀器是100mL容量瓶．
（2）若用10mol•L^-1的濃硝酸來配制上述溶液，需要量取濃硝酸的體積是10mL．
（3）配制過程中，若其他操作都正確，下列操作會引起濃度偏小的是AC．
A．定容搖勻后發(fā)現液面低于刻度線，再加水至刻度線
B．定容時俯視容量瓶的刻度線
C．將溶液轉入容量瓶后，沒有洗滌燒杯和玻璃棒，就進行定容操作
D．容量瓶用蒸餾水洗滌后未烘干
（4）課外小組同學將制得的硝酸與銅片在下列裝置中反應，反應初期觀察到大試管中的液體a逐漸變?yōu)樗{色，試管上方有淺紅棕色氣體出現．
①反應初期液體a逐漸變?yōu)樗{色是由于反應生成了Cu（NO₃）₂（填化學式）．
②導致紅棕色氣體在試管c中顏色消失的反應方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
③你能否通過該實驗初期現象得出1.0mol•L^-1的硝酸與銅片反應直接生成紅棕色NO₂的結論？不能（填“能”或“不能”），理由是裝置中有空氣，2NO+O₂=2NO₂，即使開始沒有NO₂而只有NO氣體也可能變成紅棕色．

Answer 1

分析 （1）依據配制一定物質的量濃度溶液步驟和儀器解答；
（2）依據溶液稀釋過程中溶質的物質的量不變計算需要濃硝酸的體積；
（3）分析不當操作對溶質的物質的量和溶液的體積的影響，依據C=$\frac{n}{V}$進行誤差分析；
（4）①銅與硝酸反應生成硝酸銅，硝酸銅為藍色溶液；
②依據二氧化氮能夠與水反應生成硝酸和一氧化氮解答；
③依據一氧化氮能夠與空氣中氧氣反應生成二氧化氮解答．

解答 解：（1）配制100mL1.0mol•L^-1的硝酸溶液步驟為：計算、稱量、溶解冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶，用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、100ml容量瓶、膠頭滴管，所以缺少的儀器：100mL容量瓶；
故答案為：100mL容量瓶；
（2）配制100mL1.0mol•L^-1的硝酸溶液，設需要10mol•L^-1的濃硝酸體積為V，則依據溶液稀釋過程中溶質的物質的量不變得：100mL×1.0mol•L^-1=10mol•L^-1×V，解得V=10mL；
故答案為：10；
（3）A．定容搖勻后發(fā)現液面低于刻度線，再加水至刻度線，導致溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故A選；
B．定容時俯視容量瓶的刻度線，導致溶液體積偏小，溶液濃度偏低，故B不選；
C．將溶液轉入容量瓶后，沒有洗滌燒杯和玻璃棒，就進行定容操作，導致部分溶質損耗，溶質的物質的量偏小，溶液濃度偏低，故C選；
D．容量瓶用蒸餾水洗滌后未烘干，對溶質的物質的量和溶液體積都不產生影響，溶液濃度不變，故D不選；
故答案為：AC；
（4）①銅與硝酸反應生成硝酸銅，化學式為Cu（NO₃）₂，硝酸銅為藍色溶液，故答案為：Cu（NO₃）₂；
②二氧化氮能夠與水反應生成硝酸和一氧化氮，反應方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，所以紅棕色氣體在試管c中顏色消失；
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
③裝置中有空氣，2NO+O₂=2NO₂，即使開始沒有NO₂而只有NO氣體也可能變成紅棕色，所以不能通過該實驗初期現象得出1.0mol•L^-1的硝酸與銅片反應直接生成紅棕色NO₂的結論；
故答案為：不能；裝置中有空氣，2NO+O₂=2NO₂，即使開始沒有NO₂而只有NO氣體也可能變成紅棕色．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制及硝酸性質探究，明確配制原理及操作步驟，熟悉硝酸的性質是解題關鍵，題目難度不大．