銅和稀硝酸反應實驗裝置

① 如圖是銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖，請回答下列問題：（1）銅與稀硝酸反應的離子方程式______．（2）

（1）稀硝酸與銅反應的離子方程式為：2NO₃^-+3Cu+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：2NO₃^-+3Cu+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）燒瓶內含有空氣，空氣中內的氧氣與一氧化氮容反應生成二氧化氮，所以實驗裝置I不能證明銅與稀硝酸反應生成的是NO氣體，
故答案為：不能，燒瓶中有空氣，空氣中的氧氣能夠氧化一氧化氮生成二氧化氮；
（3）銅與稀硝酸反應生成藍色的硝酸銅溶液，同時產生無色的一氧化氮氣體，看到的現象為：銅片周圍產生小氣泡（或有無色氣體生成）；溶液逐漸變為藍色；
故答案為：銅片周圍產生小氣泡（或有無色氣體生成），溶液逐漸變為藍色；
（4）氮的氧化物有毒，直接排放到空氣中能污染空氣，可用氫氧化鈉溶液吸收處理，
故答案為：防止注射器內氮的氧化物污染空氣．

② 圖1是化學研究性學習小組設計的銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖．其中裝置Ⅰ為甲同學設計．（可能用到的

（1）Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，發生的離子反應為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）裝置Ⅰ中利用排水法收集，因為NO₂與水反應也可產生NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故不能肯定生成的NO氣體是來自於銅與稀硝酸反應，
故答案為：NO₂與水反應也可產生NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故不能肯定生成的NO氣體是來自於銅與稀硝酸反應；
（3）①Cu與硝酸生成硝酸銅溶液，生成NO氣體，NO與氧氣反應生成二氧化氮，則觀察到溶液變藍色，燒瓶內氣體由無色繼而變成紅色，氣球變大，
故答案為：溶液變藍色，燒瓶內氣體由無色繼而變成紅色，氣球脹大；
②氣體逐漸減少，氮的氧化物轉化為硝酸發生NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃、或4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，
故答案為：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為

0.01L×1.2mol/L× 1 4 ×3

2

=0.0045mol/L，
則被氧氣氧化的Cu為0.006mol-0.0045mol=0.0015mol，
由2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、
4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
總反應為2Cu+4HNO₃+O₂═2Cu（NO₃）₂+2H₂O可知，
2Cu～O₂～2CO₂，n（O₂）=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=67.2mL，
a中盛有標況下的空氣（氧氣佔五分之一），燒瓶為250mL，
則氧氣占（250-10）×0.25=48mL，
所以參加反應的氧氣為67.2mL-48mL=19.2mL，
V（CO₂）=2×19.2mL=38.4mL，故答案為：38.4mL；
④上述過程的總反應為2Cu+4HNO₃+O₂═2Cu（NO₃）₂+2H₂O，故答案為：2Cu+4HNO₃+O₂═2Cu（NO₃）₂+2H₂O．

③ I．圖1是中學教材中銅與稀硝酸反應的實驗裝置，請就此回答下列問題：（1）試管A中發生反應的離子方程式是

I．（）銅和硝酸反應生成硝酸銅，一氧化氮和水，所以其離子方程式為：3Cu+8H + +2NO 3 - =3Cu 2+ +2NO↑+4H 2 O， 故答案為：3Cu+8H + +2NO 3 - =3Cu 2+ +2NO↑+4H 2 O； （2）銅和硝酸反應生成銅離子進入溶液，所以看到固體溶解；銅離子在水溶液里呈藍色，所以看到溶液呈藍色；該反應中有一氧化氮生成，一氧化氮是無色的氣體，但一氧化氮不穩定，能和空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮，二氧化氮能和水反應生成硝酸和一氧化氮，所以看到的現象是有無色氣體產生，在試管上方變為紅棕色，一段時間後又變為無色． 故答案為：固體溶解，溶液變為藍色；有無色氣體產生，在試管上方變為紅棕色，一段時間後又變為無色； （3）銅和硝酸反應生成的氮的氧化物有毒，不能直接排空，氮的氧化物能和鹼反應，所以用氫氧化鈉溶液除去產生的NO x ，防止污染空氣， 故答案為：除去產生的NO x ，防止污染空氣； II．（4）一氧化氮不穩定，能和空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮，產生雜質干擾實驗，裝置中有空氣，用碳酸鈣固體和硝酸反應生成二氧化碳排出空氣，且二氧化碳和一氧化氮不反應． 故答案為：除去裝置內的空氣，防止生成的NO被氧化而影響實驗效果； （5）試管中充滿二氧化碳，一氧化氮的密度小於二氧化碳的密度，如果導管較短，收集的一氧化氮中含有二氧化碳雜質，只有導管插入到液面，才能使密度小的NO聚集於試管內． 故答案為：因NO的密度小於CO 2 ，只有導管插入到液面，才能使密度小的NO聚集於試管內； （6）一氧化氮和二氧化碳都是無色氣體，無法確認；推入氧氣或空氣，根據一氧化氮和氧氣生成的二氧化氮顏色確認產生一氧化氮並收集． 故答案為：確認反應產生並收集了NO氣體．

④ 化學課外小組同學設計了一套銅與稀硝酸反應的實驗裝置，如下圖所示，

（1）抄3Cu +8HNO3（稀）== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（2）U型管右端液面下降
（3）將注射器內空氣壓入 2NO+O2=2NO2
（4）反應在相對密閉的容器中進行，不會對環境造成污染

⑤ 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：（1）銅與稀硝酸反應的離子方程式______．（2）

（1）因銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，其離子反應為3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應生成二氧化氮，故答案為：不能；因為圓底燒瓶中有空氣，空氣中的氧氣會與NO反應生成NO₂，出現紅棕色；
（3）由裝置可知，利用乾燥管中的液面與燒杯中的液面查來檢查裝置的氣密性，操作為關閉止水夾，將乾燥管放入帶有水的燒杯中，若乾燥管內的液面比燒杯中的液面低，且過一段時間後乾燥管內的液面位置保持不變，則表明該裝置的氣密性良好；用注射器慢慢抽取乾燥管內的空氣，則銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，可觀察到銅片溶解，且表面有無色氣泡產生，溶液變成藍色，液面下降；生成的NO遇空氣變為紅棕色的二氧化氮，則可觀察到有紅棕色氣體產生，
故答案為：關閉止水夾，將乾燥管放入帶有水的燒杯中，若乾燥管內的液面比燒杯中的液面低，且過一段時間後乾燥管內的液面位置保持不變，則表明該裝置的氣密性良好；銅片溶解，且表面有無色氣泡產生，溶液變成藍色，液面下降；有紅棕色氣體產生；
（4）NO、NO₂都有毒，能污染環境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，故答案為：防止污染環境．

⑥ 右圖是銅與稀硝酸反應的實驗裝置圖，請回答下列問題：（1）銅與稀硝酸反應的化學方程式______．（2）檢驗

（1）Cu與稀硝酸抄反應生成硝酸銅、NO和水，反應的化學方程式為3Cu+8HNO 3 =3Cu（NO 3 ） 2 +2NO↑+4H 2 O，故答案為：3Cu+8HNO 3 =3Cu（NO 3 ） 2 +2NO↑+4H 2 O； （2）檢驗裝置氣密性的方法：用酒精燈稍加熱燒瓶，試管中冒氣泡，撤掉酒精燈後，導管中上升一段液柱，表明裝置不漏氣，故答案為：用酒精燈稍加熱燒瓶，試管中冒氣泡，撤掉酒精燈後，導管中上升一段液柱，表明裝置不漏氣； （3）Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，所以金屬銅會溶解，溶液中因為生成硝酸銅而變藍色，一氧化氮遇到空氣迅速變為紅棕色的二氧化氮，故答案為：溶液變為藍色；有紅棕色氣體產生．

⑦ 下圖是化學研究性學習小組設計的銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖．其中裝置Ⅰ為甲同學設計．請回答下列問

（1）Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，發生的離子反應為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）裝置Ⅰ中利用排水法收集，因為NO₂與水反應也可產生NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故不能肯定生成的NO氣體是來自於銅與稀硝酸反應，
故答案為：NO₂與水反應也可產生NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故不能肯定生成的NO氣體是來自於銅與稀硝酸反應；
（3）依據裝置中氣體壓強變化，氣球的改變判斷氣密性，關緊夾子，用酒精燈稍加熱試管，氣球鼓起，撤掉酒精燈後，氣球恢復原貌，表明裝置不漏氣；
故答案為：關緊夾子，用酒精燈稍加熱試管，氣球鼓起，撤掉酒精燈後，氣球恢復原貌，表明裝置不漏氣；
（4）問題一：用銅片反應速率較慢；措施：可以加熱，或將銅片改為Cu粉加快反應速率；
故答案為：反應速率較慢；將銅片改為Cu粉；
問題二：試管中的氣體是淡棕紅色，而不是無色，說明裝置中有空氣，不改變裝置前提下，可以加入碳酸鹽和硝酸反應生成的二氧化碳，利用二氧化碳比空氣重把空氣趕出；措施：先將少量碳酸鹽倒入試管，然後迅速繫上裝有銅片的小氣球；
故答案為：先將少量碳酸鹽倒入試管，然後迅速繫上裝有銅片的小氣球；
問題三：實驗污染空氣，一氧化氮是污染性氣體不能排放到空氣中；措施：連接導管，將導管插入裝有NaOH溶液的試管，並向試管中持續通入空氣吸收生成的一氧化氮氣體；
故答案為：實驗污染空氣，連接導管，將導管插入裝有NaOH溶液的試管，並向試管中持續通入空氣；

⑧ 如圖是銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖，請回答下列問題：（1）銅與稀硝酸反應的化學方程式______．（2）

（1）因銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，其離子反應為3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑專+4H₂O，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（屬2）因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應生成二氧化氮，2NO+O₂═2NO₂；
故答案為：2NO+O₂═2NO₂；
（3）（ⅰ）一氧化氮不穩定，能和空氣中的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮，產生雜質干擾實驗，裝置中有空氣，
用碳酸鈣固體和硝酸反應生成二氧化碳排出空氣，且二氧化碳和一氧化氮不反應．
故答案為：除去裝置內的空氣，防止生成的NO被氧化而影響實驗效果；
（ⅱ）一氧化氮和二氧化碳都是無色氣體，無法確認；推入氧氣或空氣，根據一氧化氮和氧氣生成的二氧化氮顏色檢驗生成了一氧化氮；
故答案為：檢驗生成的NO氣體；
（ⅲ）將等質量的銅片分別與等體積、過量的濃硝酸和過量的稀硝酸反應後，所得溶液中Cu²⁺的濃度基本相等，顏色基本相同，不可能是Cu²⁺濃度差異引起的，
故答案為：不同意；銅片質量相同，該液體體積相同，生成的Cu²⁺濃度相同．

⑨ 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