分在研究性学习中,用稀HNO3与Cu反应来制备NO气体。有两位学生设计了如图所示两个实验装置(a)和(b)。回答有关问题:
(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式:________________________
(2)如果采用(a)装置,若加入20mL,6mol/LHNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出。试说明产生上述现象的原因:________。
(3)如果采用(b)装置,请将有关操作补充完全:
①将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到__________为止。
②关闭活塞,用酒精灯在___________微热,当反应发生时,立即撤去酒精灯。
③反应在什么情况下可以自动停止?可以在何处观察到无色的NO气体?
____________________________________________________________.
④如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,可立即观察到哪明显现象?
____________________________________________________________.
⑤如果需再获得N0与已生成NO2的形成鲜明对照的实验效果,应___________(填操作)。
(12分,除注明外,每空2分)
(1)3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,故而水倒吸一定高度。O2耗完后,生成的NO开始排出导管口,故有此现象。
(3)①U形管短管中充满液体(1分) ②U形管底部(1分)
③当硝酸与铜丝脱离接触时反应自动停止,在U形管短管上部可以观察到无色NO
④U形管长管内液面下降,短管内液面上升,在分液漏斗中可观察到红棕色气体
⑤关闭分液漏斗活塞
题目分析:(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)如果采用(a)装置,若加入20mL,6mol/LHNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出。反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,故而水倒吸一定高度。O2耗完后,生成的NO开始排出导管口,故有此现象。
(3)如果采用(b)装置,①将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到U形管短管中充满液体为止。②关闭活塞,用酒精灯在U形管底部微热,当反应发生时,立即撤去酒精灯。
③当硝酸与铜丝脱离接触时反应自动停止,在U形管短管上部可以观察到无色NO。
④U形管长管内液面下降,短管内液面上升,在分液漏斗中可观察到红棕色气体。
⑤如果需再获得N0与已生成NO2的形成鲜明对照的实验效果,应关闭分液漏斗活塞。3与Cu反应来制备NO气体的实验即评价。