Question

【題目】某同學設計下列實驗，來研究硫酸和硝酸的性質(zhì)。

實驗一：在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入2 mL濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺上。把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中。塞緊試管口，在玻璃管口處纏放一團蘸有Na2CO3溶液的棉花。給試管加熱，觀察現(xiàn)象。當試管中的液體逐漸透明時，停止加熱。待試管中的液體冷卻后，將試管中的液體慢慢倒入另一支盛有少量水的試管中，觀察現(xiàn)象。

回答下列問題：

（1）a處反應的化學方程式為________________________________，計算放出112 mL氣體(標準狀況)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________________。

（2）試管中的液體反應一段時間后，b處濾紙條的變化為________________________。

待試管中反應停止后，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜幔瑸V紙條的變化為__________________________________________________________________。

實驗二：為了證明銅與稀硝酸反應產(chǎn)生一氧化氮，某同學設計了一個實驗，其裝置如下圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。A為注射器，B為兩端長短不等的U形管，C是裝有NaOH溶液的燒杯，D處是繞成螺旋狀的銅絲，K1、K2是止水夾。

（1）實驗時，為在D處收集到NO，以便觀察顏色，必須事先在A中吸入一定量的空氣。然后__________K1(“關(guān)閉”或“打開”)，從U形管左端注入稀硝酸，當看到________________________現(xiàn)象可以確定U形管中空氣已被趕盡。

（2）然后給裝置B微微加熱，在裝置D處產(chǎn)生無色氣體，其反應的離子方程式為：

________________________________________________________________________。

（3）如何證明D處聚集的是NO而不是H2?

________________________________________________________________________。

（4）實驗現(xiàn)象觀察完畢，關(guān)閉止水夾K1，打開止水夾K2，在重力作用下，U形管右端的紅棕色混合氣體被酸液壓入NaOH溶液中吸收，消除了環(huán)境污染。

Answer 1

【答案】實驗一：（1）Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O、0.01 mol；(2)蘸有品紅溶液的濾紙條褪色、濾紙變紅；

實驗二：(1)關(guān)閉、U形管右端稀硝酸接觸膠塞；

(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；(3)打開止水夾K1，把注射器中的空氣壓入U形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2；

【解析】

試題分析：實驗一：(1)a處是Cu和濃硫酸反應生成CuSO4和SO2，反應的方程式為：Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，放出112 mL氣體(標準狀況)的物質(zhì)的量為0.005mol，從方程式可以看出生成SO2和轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量之比為1:2，所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol，答案為：Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O、0.01 mol；（2）SO2可以使品紅褪色，試管中的液體反應一段時間后，b處濾紙條的變化為有紅色變?yōu)闊o色，SO2使品紅褪色是由于SO2與品紅結(jié)合生成了一種無色的物質(zhì)，不穩(wěn)定加熱易分解，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜幔瑸V紙條的變化：濾紙變紅，答案為：蘸有品紅溶液的濾紙條褪色　、濾紙變紅；實驗二：(1) 在A中吸入一定量的空氣，然后關(guān)閉K1，關(guān)閉止水夾K2，使銅和稀硝酸反應生成NO，在D處收集到NO，從U形管左端注入稀硝酸，當U形管右端稀硝酸接觸膠塞時，可以確定U型管中空氣已被趕盡，答案為：關(guān)閉、 　U形管右端稀硝酸接觸膠塞；（2）Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅和NO，反應的離子方程式為：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，答案為：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；（3）NO與氧氣反應生成NO2有顏色，所以打開止水夾K1，如果觀察到D處產(chǎn)生紅棕色證明D處收集到的是NO，答案為：打開止水夾K1，把注射器中的空氣壓入U形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2；