Question

課外活動小組用注射器作反應(yīng)器，對銅與稀HNO₃反應(yīng)的實驗進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計，根據(jù)實驗操作完成有關(guān)問題（假定實驗在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行，空氣中N₂與O₂的體積比為4∶1）。

（1）如圖是一支規(guī)格為50 mL的注射器（活塞與針筒間的潤滑性良好），拔出針頭，加入48 mg銅片，然后在安針頭處套上軟膠管。

（2）先抽取10 mol·L^-1的稀HNO₃，并立即排至廢液缸中，目的是______________________。

（3）再抽取10 mL 6 mol·L^-1的稀HNO₃，把彈簧夾夾在軟膠管上，反應(yīng)開始時緩慢，后逐漸加快。預(yù)期在注射器中可觀察到哪些現(xiàn)象？請依次寫出。

（4）反應(yīng)完畢后，打開止水夾，立即將活塞拉至36.2 mL處，夾好彈簧夾，觀察到___________，輕搖注射器幾下，靜置片刻又觀察到_________________________；重復(fù)以上操作幾次，至針筒內(nèi)最后無NO為止。針筒內(nèi)溶液中c（）為___________，c（H⁺）為___________。

（5）該實驗最顯著的優(yōu)點是_________________________________________________。

Answer 1

操作（2）是為了排凈注射器內(nèi)殘留的少量空氣。

（3）由銅與稀硝酸反應(yīng)知：①銅片表面有氣泡逸出，針筒內(nèi)聚集無色氣體；②溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，再由銅與硝酸的物質(zhì)的量判斷硝酸過量；③銅片全部溶解，最后通過計算48 mg銅片完全反應(yīng)產(chǎn)生難溶于水的NO 11.2 mL；④活塞自動移動到刻度11.2 mL處。

（4）NO被吸入的空氣氧化為紅棕色的NO₂；紅棕色的NO₂與水反應(yīng)又變?yōu)闊o色；已知3O₂+4NO+2H₂O4HNO₃，氣體體積共減少7 mL（15 mL空氣中的3 mL O₂和4 mL NO），活塞由36.2 mL處慢慢移到29.2 mL處；從結(jié)果看,濃度應(yīng)守恒,仍為6 mol·L^-1；依總反應(yīng):2Cu+O₂+4H⁺2Cu²⁺+2H₂O可計算得H⁺濃度為5.85 mol·L^-1。

（5）無污染。