在研究性学习中,某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究.有三位学生设计了以下三种实验方案.如图所

2025-05-14 10:32:15
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(1)金属铜能和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即3Cu+8HNO 3 =3Cu(NO 3 2 +2NO↑+4H 2 O,
故答案为:3Cu+8HNO 3 =3Cu(NO 3 2 +2NO↑+4H 2 O;
(2)根据一氧化氮易和氧气反应的性质,可以得出:由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O 2 作用生成NO 2 ,NO 2 溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生,
故答案为:由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O 2 作用生成NO 2 ,NO 2 溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生;
(3)①一氧化氮不和氧气结合的途径是先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a,
故答案为:先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a;
 ②一氧化氮和氧气反应生成硝酸的反应为:4NO+3O 2 +2H 2 O=4HNO 3 ,设生成硝酸的物质的量为x,则
4NO+3O 2 +2H 2 O=4HNO 3
4    3          4
  
V×21%
22.4
     x
3
21%V
22.4
=
4
x
,解得x=0.0125Vmol,根据c=
n
V
,则硝酸的浓度是0.0125mol?L -1 ,故答案为:0.0125mol?L -1
(4)①硝酸与铜丝脱离接触时,反应即刻停止,此时在U形管短管上部(或U形管左管上部)察到无色的NO气体,
故答案为:硝酸与铜丝脱离接触;U形管短管上部(或U形管左管上部);
②一氧化氮极易和氧气反应生成红棕色的二氧化氮,但是氮气不具有此性质,所以可以再将分液漏斗的活塞慢慢打开,如果在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色,则证明Cu与稀HNO 3 反应生成的气体是NO,而不是N 2
故答案为:再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色;
③图3装置与图1、图2装置相比,能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,此外还可以验证NO被氧化成NO 2 的过程,
故答案为:能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO 2 的过程.