Ⅰ 高中化學+下圖是銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖,請回答下列問題:
答(1)3Cu+8H(離子)+2NO3(離子)=3Cu(離子)+2NO↑+4H2O
(2)不能,該裝置中原來就含有空回氣,不能排除答O2對實驗的影響
(3)NO
產生大量氣泡,溶液變成藍色
無色氣體變成紅棕色
(4)處理尾氣,防止氮氧化物污染空氣
Ⅱ 某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中「銅與硝酸反應」實驗,以探究化學實驗的綠色化。
(1)檢查裝置氣抄密性 (2)Cu+4HNO 3 (濃)==Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O;反應變緩,氣體顏色變淡 (3)丙;耗酸量最少,無污染 (4)向d中加入KBr溶液,c中加入固體KMnO 4 ,由a向c中加入濃鹽酸;c中有黃綠色氣體產生,d中溶液變為黃棕色;沒有處理尾氣 |
Ⅲ 如圖甲是課本中驗證銅和濃硝酸反應的裝置,乙、丙是師生對演示實驗改進後的裝置:(1)甲、乙、丙三個裝
(1)甲、乙、丙三個裝置中共同的一個反應是濃硝酸與銅片反應或是濃硝酸與銅絲反應,即Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故答案為:Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)甲、乙兩個裝置的差異在於:甲裝置銅與濃硝酸反應使用的是銅片直接與濃硝酸反應,而乙裝置則是可移動的銅絲與濃硝酸反應,其優點為便於控制,需要時插入酸液就反應,不需要時從酸液中移出即可;甲裝置沒有處理NO2污染的裝置,而乙裝置用氫氧化鈉溶液吸收產生的NO2,能防止空氣污染.故答案為::可隨用隨制;二氧化氮被吸收,防止污染環境.
(3)要使NO2充滿試管②,就不能讓NO2進入燒杯中與水反應,即必須關閉彈簧夾c,且打開彈簧夾a、b,使NO2經過試管②,利用NO2的密度比空氣大來用向上排空氣法收集NO2.
故答案為:C;a,b;
(4)欲使燒杯中的水進入試管②,就必須打開c,關閉a和b,且要讓NO2與燒杯中的水接觸發生反應3NO2+H2O=2HNO3+NO,即須增大試管②的壓強,把NO2排入燒杯,可用熱毛巾捂住試管②.故答案為:關閉ab打開c用熱毛巾捂試管.
Ⅳ 某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中「銅與硝酸反應」實驗,以探究化學實驗的綠色化.(固定裝置略
(1)分析裝置圖設計檢驗該裝置的氣密性的方法,把d中的短導管伸入到水槽中的液面下,關閉b的旋塞,用手握住試管C,導管口有氣泡冒出,停止加熱時,導管口有迴流水柱;
故答案為:把d中的短導管伸入到水槽中的液面下,關閉b的旋塞,用手握住試管C,導管口有氣泡冒出,停止加熱時,導管口有迴流水柱;
(2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸,c中反應的化學方程式是銅和濃硝酸反應生成硝酸銅,二氧化氮和水,反應的化學方程式為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;再由a向c中加2mL蒸餾水,硝酸溶液稀釋,反應速率減慢,所以c中的實驗現象是反應變緩,氣體顏色變淡;
故答案為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反應變緩,氣體顏色變淡;
(3)方案甲是銅和濃硝酸反應生成硝酸銅,二氧化氮和水,有污染氣體生成,不能體現綠色化學理念;方案乙是稀硝酸和銅反應生成硝酸銅,一氧化氮和水,有污染氣體生成,不能體現綠色化學理念;丙是利用銅和氧氣反應生成氧化銅,氧化銅和硝酸反應生成硝酸銅,反應過程中無污染氣體生成,能體現綠色化學理念,
故答案為:丙,不產生有污染的氮氧化合物,消耗硝酸量最少;
(4)用上述裝置進行實驗證明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,依據氧化還原反應中氧化劑氧化性大於氧化產物設計,c中加入高錳酸鉀,分液漏斗中加入濃鹽酸,d中加入溴化鉀溶液,分液漏斗中的濃鹽酸滴入高錳酸鉀反應生成黃綠色氣體氯氣,通過d氧化溴離子為溴單質溶液變棕紅色,證明氧化性為KMnO4>Cl2>Br2;由於生成產物中含有污染空氣的氣體,需要添加尾氣處理裝置;
故答案為:c中有黃綠色氣體產生,d中溶液變為黃棕色;沒有處理尾氣;
Ⅳ 如圖甲是舊教材中驗證銅與濃硝酸反應的裝置,乙是新教材對演示實驗改進後的裝置,丙是某校師生對乙作進一
(1)因銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水,Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.
故答案為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.
(2)乙裝置能吸收NO2氣體,所以無氮的氧化物逸出,可避免環境污染;C裝置能控制反應,可使反應隨時進行,隨時停止.
故答案為:無氮的氧化物逸出,可避免環境污染;可使反應隨時進行,隨時停止.
(3)為了NO2氣體充滿②試管,應先關閉c,然後打開a、b.
在25度時試管中的二氧化氮會轉化為四氧化二氮,2NO2(g)?N2O4(g)(正反應為放熱反應),若把試管置於100度的沸水中.
A.由於該反應是放熱反應,置於100℃的沸水中,平衡會逆向移動,NO2增多,那麼顏色會變深,故A錯誤.
B.二氧化氮轉化前後,氣體的總質量不變,物質的量改變,所以平均摩爾質量改變,故B錯誤.
C.根據質量守恆定律知,二氧化氮轉化前後,物質的總質量不變,故C正確.
D.二氧化氮轉化前後,氣體的物質的量改變,所以壓強改變,故D錯誤.
E.根據質量守恆定律知,二氧化氮轉化前後,物質的總質量不變,試管的容積不變,所以氣體的密度始終不變,故E正確.故選CE.
故答案:關閉彈簧夾c;CE.
(4)為了讓二氧化氮與水接觸發生反,應先關閉b,再關閉a,然後打開c,用手捂住(熱水、熱毛巾、加熱)試管②一段時間後松開.
故答案為:先關閉b,再關閉a,然後打開c,用手捂住(熱水、熱毛巾、加熱)試管②一段時間後松開.
(5)設試管的容積為VL,根據NO2和水反應:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
32 1
V |
22.4 |
V |
33.6 |
V |
67.2 |
1 |
3 |
2V |
3 |
| ||
|
Ⅵ 銅與稀硝酸反應產生NO,NO又被氧化成NO2,對實驗觀察無色NO有干擾,過多的NO、NO2又會污染環境,改進實驗
(1)實驗前要檢查裝置氣密性,這是檢查裝置氣密性的常見方法,
故答案為:檢查裝置氣密性;
(2)銅與濃硝酸反應得到硝酸銅、二氧化氮和水,離子方程式為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;由a向c中加2mL蒸餾水,硝酸進行的稀釋,反應變緩,同時二氧化氮能與水反應生成硝酸和一氧化氮,故c中氣體顏色變淺,
故答案為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;反應變緩,氣體顏色變淡;
(3)甲:銅與濃硝酸製取硝酸銅時的方程式是:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成的NO2會造成大氣污染,硝酸的利用率為50%;
乙:銅與稀硝酸製取硝酸銅時的方程式是:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成的NO也會造成大氣污染,硝酸的利用率為75%;
丙:此過程用方程式可表示為:2Cu+O2
|