① 如圖是銅與稀硝酸反應的兩個實驗裝置,請回答問題:(1)銅與稀硝酸反應的離子方程為______(2)Ⅰ實驗裝
(1)銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,反應的化學方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2))Ⅰ實驗裝置中有有空氣,彎鬧盯生成的一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮,排水取氣法,二氧化氮和水反應生成一氧化氮不能證明銅與稀硝酸反應的產物是NO氣體,
故答案為:不能,燒瓶內有空氣,用排水法收集時NO和O2反應生成NO2,NO2和水反應生成硝酸和一氧化氮;
(3)利用無空氣條件下生成無色一氧化氮氣體,用注射器抽取生成一氧化氮氣體,再抽取空氣觀察氣體顏色變化;可以證明生成的氣體是一氧化氮;在燒杯中加入一埋和定體積的稀硝酸,打開止水夾,用注射器慢慢抽取乾燥管內空氣,稀硝酸沿著乾燥管慢慢上升,直到充滿整個乾燥管,停止抽拉注射器,關閉止水夾,銅和稀硝酸反應,銅片上產生彎鍵大量無色氣泡,管內液面下降,液面上有無色氣體,反應停止後,打開止水夾,用注射器抽取乾燥管內氣體(事先己把注射器內的原有的空氣推出),關閉止水夾後取下注射器,並抽取一定量的空氣,無色氣體一氧化氮和氧氣反應迅速變為紅棕色,
故答案為:NO,銅片上產生大量無色氣泡,管內液面下降,液面上有無色氣體;無色氣體迅速變為紅棕色;防止氮的氧化物污染空氣;
(4)將注射器內的氣體通入NaOH溶液中目的是除去氮氧化物,防止污染空氣,故答案為:防止氮的氧化物污染空氣.
② 實驗室用稀硝酸與Cu反應來制備NO,如果採用圖(Ⅰ)裝置,由於燒瓶內的空氣不易排出,生成的NO很快被氧化
(1)①實驗時應將裝置內的空氣完全排除,則應單孔塞下沿與液面間不留有空隙,否則不能版觀察到權無色氣體,
故答案為:單孔塞下沿與液面間不留有空隙;
②金屬銅和稀硝酸反應在加熱條件下進行,可以在U型管的A側加熱,銅絲與稀硝酸的反應為放熱反應,當生成氣體時可停止解熱,反應放出的熱量可維持反應繼續進行,
故答案為:U型管的A側;銅絲上有氣泡產生;
(2)①金屬銅可以和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,反應的離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑十4H2O,
故答案為:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑十4H2O;
②當銅絲和稀硝酸不接觸時,反應會自動停止,在左側可觀察到無色氣體,
故答案為:當產生的NO氣體將稀硝酸排入U型管B側管內使銅絲網與稀硝酸脫離後反應會立即停止;在U型管A側管內可觀察到無色的NO氣體;
③如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開,右側壓強大於左側,U型管B側管中硝酸又回落到A側管內,NO與空氣接觸而生成紅棕色氣體.
故答案為:U型管B側管中硝酸又回落到A側管內,分液漏斗中有紅棕色氣體出現.
③ 為了證明銅與稀硝酸反應產生一氧化氮,某校學生實驗小組設計了一個實驗,其裝置如下圖所示(加熱裝置和固
(1)實驗時,可先將B裝置中CaCO3放入硝酸中,碳酸鈣和硝酸反應生成二氧化碳氣體回,先排出答去其中的空氣,以便在E燒瓶中收集到NO,以便觀察顏色,
故答案為:B裝置中CaCO3放入硝酸中;
(2)稀硝酸與銅反應生成硝酸銅和NO,反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案為:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)A中硝酸和銅反應生成NO,易於氧氣反應,則將F氣球中空氣壓入E中,有紅棕色氣體生成,如觀察到紅棕色,則說明生成NO而不是氫氣,
故答案為:將F氣球中空氣壓入E中,有紅棕色氣體生成,則說明生成NO而不是氫氣.
④ 某化學小組設計如下裝置,探究銅和一定量的濃hno3反應是否有no生成
某化學小組設計如下裝置,探究銅和一定量的濃hno3反應是否有no生成
(1)將銅粉分散在石棉絨中可以增大銅粉與氧氣的接觸面積,加快反應速率使反應更充分,故答案為:增大銅粉與氧接觸面積,使反應迅速、充分;
(2)氣球中的空氣成分主要是氧氣、氮氣、二氧化碳、水蒸氣等,通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳,通過濃硫酸除去水蒸氣;C裝置是反應掉空氣中的氧氣,所以進入D裝置的氣體主要是氮氣,試管體積為50ml,進入的氮氣體積為50ml,通入氮氣目的是把試管中的空氣排凈,避免生成的一氧化氮氣體被氧氣氧化為二氧化氮,無法驗證銅和濃硝酸反應產物中 有一氧化氮氣體生成,依據氣體流向,開關操作是關閉K3,打開K1、K2,讓氮氣把試管中的空氣趕凈,更好的利用後續試驗測定氣體體積和驗證一氧化氮氣體的生成,
故答案為:N2;排出D中的空氣;關閉K3 ;打開K1、K2;
(3)關閉K1、K2,打開K3,由分液漏斗向D中滴加濃硝酸,一定發生的反應是銅和濃硝酸反應生成硝酸銅二氧化氮和水,可能發生的反應是濃硝酸變稀後和銅的反應生成硝酸銅一氧化氮和水;D中一定發生反應的離子方程式:Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O;通過分液漏斗向D中加入CCl4至滿,因為氮氣和氮氧化物不溶於四氯化碳,是為了把氮氣和生成的氣體全部排入到E裝置吸收,故答案為:Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(4)DEF在關閉K3後裝置是一套氣密性完好的裝置,若E中出現倒吸,可以調節F中量氣管的液體高度改變壓強,向下調節量氣管,使E中的壓強減少,防止液體進入E發生倒吸,或直接關閉K3,不讓液體進入E裝置,故答案為:向下調節量氣管(或及時關閉K3);
(5)Ⅰ、E裝置所得溶液調節為100ml,取出25.00mL,加兩滴酚酞,用0.1000mol•L-1的NaOH溶液滴定,當滴定完成後消耗NaOH溶液18.00mL,可以利用酸鹼恰好反應的定量關系計算即:
設硝酸濃度為C,發生的反應實質是H++OH-=H2O,25.00mL×C=18.00mL×0.1000mol•L-1,C=0.0720mol/L,故答案為:0.0720;
Ⅱ、通過計算分析判斷,E裝置中生成的硝酸溶液體積為100ml,濃度為0.0720mol/L,所以生成硝酸物質的量為0.0072mol,根據化學方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的一氧化氮氣體物質的量為0.0036mol,在標准狀況下的體積=0.0036mol×22.4L/mol=0.08064L=80.64ml,加上原來試管中的氮氣50ml,共計130.64ml,小於題干中實驗測得的氣體體積139.00ml.說明銅和濃硝酸反應的過程中生成二氧化氮氣體同時也生成了一氧化氮氣體,
故答案為:有;E裝置中生成100mL、0.0720 mol•L-1硝酸時產生的NO約為80.6 mL,而試管中原有50 mL N2,二者之和小於139.00mL,說明生成NO2的同時有NO生成.
⑤ 一氧化氮的制備方法
用銅和稀硝酸來制備:在實驗室中,通常用銅和稀硝酸反應來制備一氧化氮。
3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
這種制備的一氧化氮可能含有一定量的二氧化氮和少量氮氣。在硝酸濃度和反應溫度較低時,反應生成的氣體中氮氣也較低。如用銅和稀硝酸在其凝固點之上進行反應,以維持溶液不凝固,反應生成的氣體幾乎為純的一氧化氮。
⑥ 某校化學研究性學習小組為了證明銅與稀硝酸反應產生一氧化氮,用如圖所示裝置進行實驗,(加熱裝置和夾持
(1)碳酸鈣和硝酸反應生成二氧化碳趕凈裝置中的空氣,操作Ⅰ的目的是用碳酸鈣與稀硝酸反應產生的二氧化碳氣體趕走裝置內的空氣,
故答案為:用碳酸鈣與稀硝酸反應產生的二氧化碳氣體趕走裝置內的空氣;
(2)C中出現白色沉澱說明E中空氣趕凈,生成的沉澱為碳酸鈣,C中白色沉澱的化學式是CaCO3,將B上提的原因是減少硝酸消耗量,
故答案為:CaCO3,防止消耗硝酸過多影響銅與硝酸的反應;
(3)銅和稀硝酸加熱反應生成硝酸銅,一氧化氮無色氣體和水,該化學方程式為:3Cu+8HNO3
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