Question

分在研究性學(xué)習(xí)中，用稀HNO₃與Cu反應(yīng)來制備NO氣體。有兩位學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置(a)和(b)。回答有關(guān)問題：

（1）寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________
（2）如果采用(a)裝置，若加入20mL，6mol/LHNO₃和2g薄銅片，在反應(yīng)開始時(shí)，可觀察到水槽內(nèi)的導(dǎo)管中水面先慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有氣泡從導(dǎo)管口冒出。試說明產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因：________。
（3）如果采用(b)裝置，請(qǐng)將有關(guān)操作補(bǔ)充完全：
①將活塞打開，從U形管的長管口注入稀硝酸，一直注到__________為止。
②關(guān)閉活塞，用酒精燈在___________微熱，當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，立即撤去酒精燈。
③反應(yīng)在什么情況下可以自動(dòng)停止？可以在何處觀察到無色的NO氣體？
____________________________________________________________.
④如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，可立即觀察到哪明顯現(xiàn)象？
____________________________________________________________.
⑤如果需再獲得N0與已生成NO₂的形成鮮明對(duì)照的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)___________(填操作)。

Answer 1

(12分，除注明外，每空2分)
（1）3Cu+8HNO₃(稀)==3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
（2）反應(yīng)開始時(shí)產(chǎn)生的NO與燒瓶內(nèi)空氣中O₂作用生成NO₂，NO₂溶于水并與水反應(yīng)使裝置內(nèi)氣壓減小，故而水倒吸一定高度。O₂耗完后，生成的NO開始排出導(dǎo)管口，故有此現(xiàn)象。
（3）①U形管短管中充滿液體(1分)　②U形管底部(1分)
③當(dāng)硝酸與銅絲脫離接觸時(shí)反應(yīng)自動(dòng)停止，在U形管短管上部可以觀察到無色NO
④U形管長管內(nèi)液面下降，短管內(nèi)液面上升，在分液漏斗中可觀察到紅棕色氣體
⑤關(guān)閉分液漏斗活塞

試題分析：（1）銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式3Cu+8HNO₃(稀)==3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
（2）如果采用(a)裝置，若加入20mL，6mol/LHNO₃和2g薄銅片，在反應(yīng)開始時(shí)，可觀察到水槽內(nèi)的導(dǎo)管中水面先慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有氣泡從導(dǎo)管口冒出。反應(yīng)開始時(shí)產(chǎn)生的NO與燒瓶內(nèi)空氣中O₂作用生成NO₂，NO₂溶于水并與水反應(yīng)使裝置內(nèi)氣壓減小，故而水倒吸一定高度。O₂耗完后，生成的NO開始排出導(dǎo)管口，故有此現(xiàn)象。
（3）如果采用(b)裝置，①將活塞打開，從U形管的長管口注入稀硝酸，一直注到U形管短管中充滿液體為止。②關(guān)閉活塞，用酒精燈在U形管底部微熱，當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，立即撤去酒精燈。
③當(dāng)硝酸與銅絲脫離接觸時(shí)反應(yīng)自動(dòng)停止，在U形管短管上部可以觀察到無色NO。
④U形管長管內(nèi)液面下降，短管內(nèi)液面上升，在分液漏斗中可觀察到紅棕色氣體。
⑤如果需再獲得N0與已生成NO₂的形成鮮明對(duì)照的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)關(guān)閉分液漏斗活塞。₃與Cu反應(yīng)來制備NO氣體的實(shí)驗(yàn)即評(píng)價(jià)。