图1是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图.其中装置Ⅰ为甲同学设计.(可能用到的相对原子质量:H:1  C:12   N:14   O:16 

图1是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图.其中装置Ⅰ为甲同学设计.(可能用到的相对原子质量:H:1  C:12   N:14   O:16 

题型:不详难度:来源:
图1是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图.其中装置Ⅰ为甲同学设计.(可能用到的相对原子质量:H:1  C:12   N:14   O:16   Cu:64  )
魔方格

请回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为______.
(2)乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,理由是______.于是他设计装置Ⅱ,其中装铜片的是气球.
(3)化学研究性学习小组的其它同学对上述实验进行了研究,认为装置Ⅱ只能定性研究铜与硝酸的反应,他们又重新设计了一套实验,装置图如图2:a中盛有标况下的空气(氧气占五分之一)和10mL,1.2mol/L硝酸的250mL烧瓶.b是未充气(实验开始前内部没有气体)放有0.384g铜粉的气球.(整套装置已经过气密性检查合格.)他们做了以下实验,请填写有关空白:
①将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中,充分反应后发现 铜粉有余(设产生的气体不溶解于溶液中),则可观察到的是______;
②将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小,发生有关反应的化学方程式是:______;
③打开弹簧夹将二氧化碳慢慢推入干燥管内继续振荡,使气体与气体、溶液充分接触,欲使所有的铜粉都溶解,至少需要推入二氧化碳______ml;
④将上述全过程用一个总的化学方程式表示:______.
答案
(1)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,发生的离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)装置Ⅰ中利用排水法收集,因为NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应,
故答案为:NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应;
(3)①Cu与硝酸生成硝酸铜溶液,生成NO气体,NO与氧气反应生成二氧化氮,则观察到溶液变蓝色,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球变大,
故答案为:溶液变蓝色,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球胀大;
②气体逐渐减少,氮的氧化物转化为硝酸发生NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3
故答案为:NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3
③n(Cu)=
0.384g
64g/mol
=0.006mol,由3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,被硝酸氧化的Cu为
0.01L×1.2mol/L×
1
4
×3
2
=0.0045mol/L,
则被氧气氧化的Cu为0.006mol-0.0045mol=0.0015mol,
由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
总反应为2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O可知,
2Cu~O2~2CO2,n(O2)=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=67.2mL,
a中盛有标况下的空气(氧气占五分之一),烧瓶为250mL,
则氧气占(250-10)×0.25=48mL,
所以参加反应的氧气为67.2mL-48mL=19.2mL,
V(CO2)=2×19.2mL=38.4mL,故答案为:38.4mL;
④上述过程的总反应为2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O,故答案为:2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O.
举一反三
如图所示为常见气体制备、干燥、性质验证和尾气处理的部分仪器装置(加热设备及固定装置均略去),请根据要求完成下列各题,仪器装置可任意选用,必要时可重复选择.
(1)若锥形瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,可验证H2的还原性并检验H2的氧化产物.当仪器连接顺序为A→D→B→B→C时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、______.
(2)若锥形瓶中盛装______固体,分液漏斗中盛装浓氨水,B中盛装固体催化剂,可进行氨的催化氧化,其反应产物为NO和H2O.
①各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序A→C→B→E,请写出B中氨的催化氧化反应方程式______.
②装置C的作用是______.
(3)若锥形瓶中盛装Na2SO3固体,分液漏斗中盛装H2SO4溶液,B中盛装Na2O2固体,可探究SO2气体与过氧化钠反应时是否有O2生成.
若SO2与过氧化钠反应没有O2生成,根据气流方向,从图中世择适当的仪器进行实验,装置的连接顺序为(填字母):A→______→______→______,装置B中可能观察到的现象是______.
若有O2生成,实验室检验O2的方法是______.
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等八种无色溶液,这种试剂为(  )
A.硫酸B.氨水C.FeCl3溶液D.盐酸
题型:不详难度:| 查看答案
在实验室进行物质制备,下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(  )
A.C
在空气中点燃


CO
CuO△


CO2
NaOH溶液


Na2CO3
B.Cu
AgNO3溶液


Cu(NO32 溶液
NaOH溶液


Cu(OH)
C.Fe
点燃


Fe2O3
H2SO4


Fe2(SO43溶液
D.CaO
H2O


Ca(OH)2溶液
Na2CO3溶液


NaOH溶
题型:上海一模难度:| 查看答案
为确定下列置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内)不能达到目的是(  )
A.NaOH溶液(Ba(OH)2溶液)B.FeSO4溶液(KSCN溶液)
C.漂白粉(稀硝酸)D.Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
题型:不详难度:| 查看答案
请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验.
(1)在下面方框中,A表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理不分不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C…;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:
魔方格

(2)根据方框中的装置图,在答题卡上填写该表
题型:湖北难度:| 查看答案
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