某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:序号浓硝酸与水的体
题型:不详难度:来源:
某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。 (1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:
序号
| 浓硝酸与水的体积比
| 实验现象
| Ⅰ
| 1:1
| 反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色
| Ⅱ
| 1:3
| 反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色
| Ⅲ
| 1:5
| 反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气体无色
| 铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ;若生成标准状况下0.56 L NO气体,反应中被还原的HNO3的质量为 g(小数点后保留两位有效数字)。 依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是 。 (2)为防止有毒气体逸散造成空气污染,该小组同学改进实验装置,如右图所示(夹持仪器略去)。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质,实验步骤如下: Ⅰ.安装好装置后,检查装置气密性。 Ⅱ.打开旋塞C,从B管上端加入所选浓度的硝酸,至铜丝下沿(不接触铜丝)。 Ⅲ.向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,反应开始。 Ⅳ.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时,反应停止。 Ⅴ.打开旋塞C,向下移动B管,使A中迅速进入少量空气,关闭旋塞C,观察现象。 …… ①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到 ,说明装置的气密性良好。 ②步骤Ⅲ操作的目的是 。 ③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是 ,能确定NO完全被溶液吸收的现象是 。 |
答案
(1)①3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O 1.58 ②产物是NO,反应速率较快(不用加热)。 (2)①A、B间形成液面差,且保持不变 ② 赶走液面上方空气,防止NO被空气中的O2氧化,以便观察生成气体的颜色。 ③重复步骤Ⅴ的操作(或答“向下移动B管,使A中迅速进入空气,关闭旋塞C,待气体变为红棕色,反复上述操作”)。 再次重复操作后气体不再变为红棕色。 |
解析
试题分析:(1)①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ; 8HNO3 (全部) ~ 2HNO3 (被还原) ~ 2NO 2×63g 2×22.4L 1.58 g 0.56 L ②依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是产物是NO,反应速率较快(不用加热)。 (2)①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到A、B间形成液面差,且保持不变 ,说明装置的气密性良好。 ② 步骤Ⅲ操作的目的是 赶走液面上方空气,防止NO被空气中的O2氧化,以便观察生成气体的颜色。 ③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是重复步骤Ⅴ的操作(或答"向下移动B管,使A中迅速进入空气,关闭旋塞C,待气体变为红棕色,反复上述操作")。能确定NO完全被溶液吸收的现象是再次重复操作后气体不再变为红棕色。 |
举一反三
制备氮化镁的装置示意图如下:
回答下列问题: (1)检查装置气密性的方法是_______________________________________, a的名称是________,b的名称是________; (2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式______________________________; (3)C的作用是______________________________________, D的作用是_______________________________________, 是否可以把C和D的位置对调并说明理由____________________________; (4)写出E中发生反应的化学方程式______________________________; (5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象__________________________________________________ |
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想: 甲:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2 (1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是 _______________________________________________________________。 查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程 ①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明__________。 ②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先________,然后固定在管中固体部位下加热。 ③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。 ④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g。 ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论 ①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。 ②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:______________(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是___________________________________________ ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步探究。 |
某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。 任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2均为止水夹,夹持装置已略去)。
(1)E装置中制取NO2的化学反应方程式是____________________________ ____________________________________________。 (2)若NO2能够被NH3还原,预期在C装置中观察到的现象是________________________________________________________________。 (3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为有以下三种可能: ①NH3还原性较弱,不能将NO2还原; ②在此条件下,NO2的转化率极低; ③______________________________________________________________。 (4)此实验装置中一个明显的缺陷是__________________________________。 任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。 (5)实验前,该小组同学提出三种假设。 假设1:二者不反应; 假设2:NO2能被Na2O2氧化; 假设3:________________________________________________________。 (6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换成Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)________。 ②实验过程中,B装置中的粉末由淡黄色逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为__________________________________ |
现有等体积混合而成的四组气体:①NO2+NO;②NO2+O2;③HCl+N2;④NO+N2,将其分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,试管内水面上升的高度分别为H1,H2,H3,H4,其中高度关系是A.H2>H3>H1>H4 | B.H3>H2>H1>H4 | C.H1=H2=H3=H4 | D.H1>H2>H3>H4 |
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