Question

如圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊銅片，再用滴管滴入10mL稀硝酸．據(jù)此回答下列問題：
（1）實驗中觀察到的現(xiàn)象是

銅片表面有氣泡冒出，過一會兒，試管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)；燒杯中有晶體析出

；
（2）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

銅片和稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO被氧氣氧化為NO₂；同時該反應(yīng)放熱，使燒杯內(nèi)飽和石灰水的溫度升高，氫氧化鈣溶解度減小而析出

；
（3）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式

3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，2NO+O₂=2NO₂

；
（4）由實驗推知，反應(yīng)后產(chǎn)物的總能量

小于

（填“大于”、“小于”、“等于”）硝酸和銅片的總能量．
（5）該裝置有明顯的不足，原因是

NO、NO₂逸散到空氣中，會造成環(huán)境污染

，改進的方法是

在試管上加一雙孔塞，用導氣管將生成的氣體導入到氫氧化鈉溶液中

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬銅和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物和飽和氫氧化鈣的溶解度隨溫度變化來回答；
（2）一氧化氮極易被氧化為二氧化氮，飽和石灰水的溶解度隨溫度的升高而降低；
（3）金屬銅和硝酸反應(yīng)生成物有硝酸銅、水以及一氧化氮，一氧化氮被氧氣氧化為二氧化氮；
（4）當反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，則反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（5）一氧化氮和二氧化氮均是有毒的氣體，會造成大氣污染，據(jù)此來確定實驗的改進方法．

解答：解：（1）金屬銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮是無色氣體，極易和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮紅棕色的氣體，該反應(yīng)放出大量的熱，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以飽和石灰水中會析出氫氧化鈣晶體，故答案為：銅片表面有氣泡冒出，過一會兒，試管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)；燒杯中有晶體析出；
（2）金屬銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮是無色氣體，極易和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮紅棕色的氣體，該反應(yīng)放出大量的熱，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以飽和石灰水中會析出氫氧化鈣晶體，故答案為：銅片和稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO被氧氣氧化為NO₂；同時該反應(yīng)放熱，使燒杯內(nèi)飽和石灰水的溫度升高，氫氧化鈣溶解度減小而析出；
（3）金屬銅和硝酸反應(yīng)生成物有硝酸銅、水以及一氧化氮，3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮被氧氣氧化為二氧化氮，2NO+O₂=2NO₂，故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；2NO+O₂=2NO₂；
（4）金屬銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，該反應(yīng)放出大量的熱，而當反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，則反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)后產(chǎn)物的總能量小于硝酸和銅片的總能量，故答案為：小于；
（5）一氧化氮和二氧化氮均是有毒的氣體，會造成大氣污染，可以在試管上加一雙孔塞，用導氣管將生成的氣體導入到氫氧化鈉溶液中，故答案為：NO、NO₂逸散到空氣中，會造成環(huán)境污染；在試管上加一雙孔塞，用導氣管將生成的氣體導入到氫氧化鈉溶液中．

點評：本題考查學生金屬銅和硝酸的反應(yīng)以及反應(yīng)吸放熱和反應(yīng)物以及產(chǎn)物的能量之間的關(guān)系，是一道綜合知識題目，難度不大．