Question

某化學探究性實驗小組的同學對銅與硝酸反應的實驗進行了下列幾方面的研究。

(1)用銅屑與稀硝酸反應的實驗反應速率較慢，為加快反應的速率，可采取的措施是_______________________________________。

(2)銅與稀硝酸反應的離子方程式：_____________________________；

在做銅與稀硝酸反應的實驗時，常觀察到試管內生成的氣體先為淺紅棕色，其原因是_____________________________；

為了能直接觀察到生成的氣體的顏色，可在往稀硝酸中加入銅的同時，加入少量碳酸鹽即可達目的。那么加入碳酸鹽的作用是_____________________________。

(3)在做銅與濃硝酸反應的實驗時，實驗小組為了減少污染，設計了以下四種裝置，希望既能觀察到反應現象，又能在不拆卸、不增加儀器的情況下使NO₂被吸收(注：NaOH溶液可吸收NO_x)以避免污染環(huán)境。他們設計的裝置能達到目的的是___________。(填序號)

(4)實驗小組利用上圖中的___________裝置(填序號)，可以在不拆卸、不增加儀器的情況下，用同一裝置先后連續(xù)完成銅與濃、稀硝酸的反應。要達到此目的，棉球a蘸的物質是___________，液體b為___________。

Answer 1

(1)微熱(或加熱)，用銅粉替代銅屑(答任意一點即可)

(2)3Cu+2+8H⁺3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O  試管內有空氣存在，將生成的NO氧化為NO₂(或2NO+O₂2NO₂)  碳酸鹽與硝酸反應速率快，生成的CO₂排走了試管內的空氣

(3)①③  (4)③  NaOH溶液  蒸餾水

解析：(1)影響化學反應速率的內因是反應物本身的性質，外因是反應的溫度、接觸面積等。由于反應物已經確定，要加快反應速率，只能通過升高溫度或增大接觸面積的方法加以實現。

(2)起初制一氧化氮時，由于裝置內有一定量的空氣，空氣中有氧氣，所以起初生成的一氧化氮總要與氧氣反應而使氣體呈淺紅棕色。要使氣體不帶有顏色，就要想法去除氧氣，常見的為加入少量碳酸鹽用產生的氣體排除，因為酸與鹽的反應比氧化還原反應更容易進行。

(3)四套裝置都能完成銅與濃硝酸的反應，并能觀察實驗現象，但②和④中反應生成的氣體無法去除，所以正確答案為①③。

(4)銅與濃、稀硝酸的反應中銅是相同的，但酸中一個為濃硝酸，一個為稀硝酸，要求“不拆卸、不增加儀器”，濃硝酸變?yōu)橄∠跛釙r，只能通過加水來完成，所以只有③可以完成此操作，因為用注射器抽氣就可使實驗試管內水的倒流。氮的氧化物的吸收，通常用NaOH溶液。