Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（見圖）研究稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO．
（1）補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①按圖連接好裝置
②

 

；
③打開活塞A，往U型管右側(cè)漏斗中注入稀硝酸，一直注到稀HNO₃接觸到A處橡皮塞為止；
④關(guān)閉活塞A，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
（2）記錄：
可觀察到的現(xiàn)象有：

 

；該過程反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）要驗(yàn)證生成的氣體是NO，其具體操作及現(xiàn)象是

 

．
（4）試管內(nèi)裝有NO，倒置于水槽中，當(dāng)向試管內(nèi)通入21mL O₂時(shí)，最后試管中的液面仍在原的位置，則原試管中NO的體積為

 

mL．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）因反應(yīng)生成氣體，則連接好儀器之后需要檢查氣密性；
（2）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮?dú)怏w，溶液呈藍(lán)色；
（3）根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅綜合二氧化氮判斷；
（4）最后試管中的液面仍在原的位置，說明反應(yīng)后氧氣的體積等于原試管中NO的體積，結(jié)合反應(yīng)4NO+O₂+2H₂O=4HNO₃計(jì)算．

解答： 解：（1）因反應(yīng)生成氣體，則連接好儀器之后需要檢查氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；
（2）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮?dú)怏w，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，溶液呈藍(lán)色，可觀察到的現(xiàn)象是銅絲逐漸溶解，產(chǎn)生無色氣體，U形管左側(cè)液面下降，溶液顯藍(lán)色，
故答案為：銅絲逐漸溶解，產(chǎn)生無色氣體，U形管左側(cè)液面下降，溶液顯藍(lán)色；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）一氧化氮為無色氣體，如檢驗(yàn)是否生成一氧化氮，則可打開活塞A，一氧化氮和空氣接觸生成二氧化氮，在球形干燥管里看到氣體顯紅色，則說明原氣體為NO，
故答案為：打開活塞A，在球形干燥管里看到氣體顯紅色，則說明原氣體為NO；
（4）最后試管中的液面仍在原的位置，說明反應(yīng)后氧氣的體積等于原試管中NO的體積，
設(shè)原試管中NO的體積為VmL，
則4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
 4     3
VmL  

3V

4

mL，
則21mL-

3V

4

mL=VmL，
V=12，
故答案為：12．

點(diǎn)評(píng)：本題以硝酸與銅的反應(yīng)為載體，綜合考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究能力，涉及HNO₃的性質(zhì)、物質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用對(duì)比的方法判斷硝酸的性質(zhì)，題目難度中等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)與學(xué)生綜合能力的考查，理解原理與各裝置作用是解題的關(guān)鍵．