问题 填空题

(12分)某学习小组为证明并观察铜与稀HNO3反应的产物是NO,设计了如下图所示的实验装置。请你根据他们的思路,回答有关的问题。

(一)实验仪器:大试管、玻璃导管、橡皮塞、烧杯、棉花、注射器。

(二)实验药品:铜丝、稀硝酸、碳酸钙颗粒、烧碱溶液。

(三)实验原理:

铜与稀硝酸反应的离子反应方程式                                 

(四)实验步骤:

1、按右图所示连接好装置,检验装置的          

2、向试管中加入一定量的固体药品(填化学式)      ,然后向试管中倒入过量的稀硝酸,并迅速塞紧带铜丝和导管的橡皮塞;

3、让试管中的反应进行一段时间后,用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口;

4、将铜丝向下移动插入试管液体中,使之与稀硝酸反应;

5、把注射器的针孔插入试管口的橡皮塞中,缓慢向试管内推入空气。

(五)实验讨论:

1、实验步骤②的目的是(写出反应的离子方程式,结合文字说明)

                                                                       

2、实验步骤⑤的目的是(写出反应的化学方程式,结合文字说明)

                                                                       

(六)实验评价:

该装置的优点是(任写一个即可)                                    

有同学提出:增加右图所示装置,在步骤②完成后,当有明显现象再撤去该装置,并继续步骤③的“用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口”。请评价他的做法       

答案

① 3Cu + 8H+ + 2NO3 = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O(2分)  ②气密性(1分) ③CaCO3(1分)

④ CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑+ H2O (2分),利用CO2排出试管中的空气,防止O2与NO反应(1分)

⑤ 2NO + O2 = 2NO2(1分),气体由无色变红棕色证明Cu与稀硝酸反应生成NO(1分)

⑥使用可抽动的铜丝能随时控制反应的开始和结束,节约药品用量,减少污染气体的产生。(或使用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口,可防止NO和NO2气体逸出污染大气。)(2分)

⑦通过石灰水变浑浊的现象准确判断试管内无空气后,才进行步骤④,使得出的结论更科学。(1分)

①硝酸是氧化性酸,能和铜发生氧化还原反应,方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3 = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O。

②制气装置连接好后,首先检验装置的气密性。

③由于装置中含有空气,会氧化生成的NO,从而干扰实验,所以需要先排尽装置中的空气。可以利用硝酸和碳酸钙反应生成的CO2来实现,即加入的固体药品是碳酸钙,反应的方程式为CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑+ H2O。

⑤由于NO极易被氧化生成红棕色NO2,所以目的是证明Cu与稀硝酸反应生成NO的,方程式为2NO + O2 = 2NO2

⑥评价实验可以从操作的难易程度、尾气的处理、实验现象等考虑。根据装置及实验过程可知,优点是使用可抽动的铜丝能随时控制反应的开始和结束,节约药品用量,减少污染气体的产生。(或使用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口,可防止NO和NO2气体逸出污染大气。)

⑦由于在排空气时,无法判断是否完全排尽,所以通过石灰水变浑浊的现象,来准确判断试管内无空气后,才进行步骤④,使得出的结论更科学。

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