① 如图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置,请回答问题:(1)铜与稀硝酸反应的离子方程为______(2)Ⅰ实验装
(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的化学方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2))Ⅰ实验装置中有有空气,弯闹盯生成的一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,排水取气法,二氧化氮和水反应生成一氧化氮不能证明铜与稀硝酸反应的产物是NO气体,
故答案为:不能,烧瓶内有空气,用排水法收集时NO和O2反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸和一氧化氮;
(3)利用无空气条件下生成无色一氧化氮气体,用注射器抽取生成一氧化氮气体,再抽取空气观察气体颜色变化;可以证明生成的气体是一氧化氮;在烧杯中加入一埋和定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,铜和稀硝酸反应,铜片上产生弯键大量无色气泡,管内液面下降,液面上有无色气体,反应停止后,打开止水夹,用注射器抽取干燥管内气体(事先己把注射器内的原有的空气推出),关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,无色气体一氧化氮和氧气反应迅速变为红棕色,
故答案为:NO,铜片上产生大量无色气泡,管内液面下降,液面上有无色气体;无色气体迅速变为红棕色;防止氮的氧化物污染空气;
(4)将注射器内的气体通入NaOH溶液中目的是除去氮氧化物,防止污染空气,故答案为:防止氮的氧化物污染空气.
② 实验室用稀硝酸与Cu反应来制备NO,如果采用图(Ⅰ)装置,由于烧瓶内的空气不易排出,生成的NO很快被氧化
(1)①实验时应将装置内的空气完全排除,则应单孔塞下沿与液面间不留有空隙,否则不能版观察到权无色气体,
故答案为:单孔塞下沿与液面间不留有空隙;
②金属铜和稀硝酸反应在加热条件下进行,可以在U型管的A侧加热,铜丝与稀硝酸的反应为放热反应,当生成气体时可停止解热,反应放出的热量可维持反应继续进行,
故答案为:U型管的A侧;铜丝上有气泡产生;
(2)①金属铜可以和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑十4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑十4H2O;
②当铜丝和稀硝酸不接触时,反应会自动停止,在左侧可观察到无色气体,
故答案为:当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止;在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体;
③如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,右侧压强大于左侧,U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,NO与空气接触而生成红棕色气体.
故答案为:U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现.
③ 为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固
(1)实验时,可先将B装置中CaCO3放入硝酸中,碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体回,先排出答去其中的空气,以便在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,
故答案为:B装置中CaCO3放入硝酸中;
(2)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)A中硝酸和铜反应生成NO,易于氧气反应,则将F气球中空气压入E中,有红棕色气体生成,如观察到红棕色,则说明生成NO而不是氢气,
故答案为:将F气球中空气压入E中,有红棕色气体生成,则说明生成NO而不是氢气.
④ 某化学小组设计如下装置,探究铜和一定量的浓hno3反应是否有no生成
某化学小组设计如下装置,探究铜和一定量的浓hno3反应是否有no生成
(1)将铜粉分散在石棉绒中可以增大铜粉与氧气的接触面积,加快反应速率使反应更充分,故答案为:增大铜粉与氧接触面积,使反应迅速、充分;
(2)气球中的空气成分主要是氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气等,通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳,通过浓硫酸除去水蒸气;C装置是反应掉空气中的氧气,所以进入D装置的气体主要是氮气,试管体积为50ml,进入的氮气体积为50ml,通入氮气目的是把试管中的空气排净,避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化为二氧化氮,无法验证铜和浓硝酸反应产物中 有一氧化氮气体生成,依据气体流向,开关操作是关闭K3,打开K1、K2,让氮气把试管中的空气赶净,更好的利用后续试验测定气体体积和验证一氧化氮气体的生成,
故答案为:N2;排出D中的空气;关闭K3 ;打开K1、K2;
(3)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸,一定发生的反应是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜二氧化氮和水,可能发生的反应是浓硝酸变稀后和铜的反应生成硝酸铜一氧化氮和水;D中一定发生反应的离子方程式:Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O;通过分液漏斗向D中加入CCl4至满,因为氮气和氮氧化物不溶于四氯化碳,是为了把氮气和生成的气体全部排入到E装置吸收,故答案为:Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(4)DEF在关闭K3后装置是一套气密性完好的装置,若E中出现倒吸,可以调节F中量气管的液体高度改变压强,向下调节量气管,使E中的压强减少,防止液体进入E发生倒吸,或直接关闭K3,不让液体进入E装置,故答案为:向下调节量气管(或及时关闭K3);
(5)Ⅰ、E装置所得溶液调节为100ml,取出25.00mL,加两滴酚酞,用0.1000mol•L-1的NaOH溶液滴定,当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00mL,可以利用酸碱恰好反应的定量关系计算即:
设硝酸浓度为C,发生的反应实质是H++OH-=H2O,25.00mL×C=18.00mL×0.1000mol•L-1,C=0.0720mol/L,故答案为:0.0720;
Ⅱ、通过计算分析判断,E装置中生成的硝酸溶液体积为100ml,浓度为0.0720mol/L,所以生成硝酸物质的量为0.0072mol,根据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的一氧化氮气体物质的量为0.0036mol,在标准状况下的体积=0.0036mol×22.4L/mol=0.08064L=80.64ml,加上原来试管中的氮气50ml,共计130.64ml,小于题干中实验测得的气体体积139.00ml.说明铜和浓硝酸反应的过程中生成二氧化氮气体同时也生成了一氧化氮气体,
故答案为:有;E装置中生成100mL、0.0720 mol•L-1硝酸时产生的NO约为80.6 mL,而试管中原有50 mL N2,二者之和小于139.00mL,说明生成NO2的同时有NO生成.
⑤ 一氧化氮的制备方法
用铜和稀硝酸来制备:在实验室中,通常用铜和稀硝酸反应来制备一氧化氮。
3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
这种制备的一氧化氮可能含有一定量的二氧化氮和少量氮气。在硝酸浓度和反应温度较低时,反应生成的气体中氮气也较低。如用铜和稀硝酸在其凝固点之上进行反应,以维持溶液不凝固,反应生成的气体几乎为纯的一氧化氮。
⑥ 某校化学研究性学习小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,用如图所示装置进行实验,(加热装置和夹持
(1)碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳赶净装置中的空气,操作Ⅰ的目的是用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳气体赶走装置内的空气,
故答案为:用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳气体赶走装置内的空气;
(2)C中出现白色沉淀说明E中空气赶净,生成的沉淀为碳酸钙,C中白色沉淀的化学式是CaCO3,将B上提的原因是减少硝酸消耗量,
故答案为:CaCO3,防止消耗硝酸过多影响铜与硝酸的反应;
(3)铜和稀硝酸加热反应生成硝酸铜,一氧化氮无色气体和水,该化学方程式为:3Cu+8HNO3
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