Question

有如圖實驗裝置，其中a、b、c為彈簧夾．
（1）如果開啟a和c，關(guān)閉b，則Ⅰ中發(fā)生Cu與稀硝酸反應(yīng)；
（2）如果將Ⅰ管中的稀硝酸換成濃硝酸，開啟a和c，關(guān)閉b，過一會兒觀察，可以看到Ⅱ里浸入水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，導(dǎo)管內(nèi)氣體呈

 

色，液面上氣體為

 

色．
（3）在問題（1）的實驗中，要使II里的氣體始終保持無色，應(yīng)先關(guān)閉

 

（填a或b，下同），開啟

 

和c，使產(chǎn)生的CO₂氣體排盡II里的空氣，再關(guān)閉

 

打開

 

．
（4）若將32g銅加入盛有150mL一定濃度硝酸的I中使之恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生的NO₂和NO混合氣體在標(biāo)準狀況下的體積為11.2L．則原硝酸溶液的濃度為

 

mol?L^-1．

Answer 1

考點：實驗裝置綜合,硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗設(shè)計題

分析：（2）I管中的稀硝酸換成濃硝酸，開啟a和c，關(guān)閉b，裝置中壓強減小，長頸漏斗中濃硝酸液體流下浸沒銅后發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅二氧化氮和水，二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮；
（3）始終保持無色，裝置Ⅱ中不能含有空氣，需要Ⅲ反應(yīng)生成二氧化碳把裝置Ⅱ中的空氣趕凈，生成的二氧化氮與水反應(yīng)生成無色氣體；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式計算，可以利用氧化還原反應(yīng)的電子守恒列式計算．

解答： 解：（2）I管中的稀硝酸換成濃硝酸，開啟a和c，關(guān)閉b，裝置中壓強減小，長頸漏斗中濃硝酸液體流下浸沒銅后發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅二氧化氮和水，二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮；導(dǎo)管內(nèi)氣體呈紅棕色，液面上氣體是無色，
故答案為：紅棕；無；
（3）在問題（1）的實驗中，要使II里的氣體始終保持無色，應(yīng)先關(guān)閉a，開啟b和c，使產(chǎn)生的CO₂氣體排盡II里的空氣，再關(guān)閉 b打開a，二氧化碳環(huán)境中，一氧化氮不再反應(yīng)，
故答案為：a；b；b；a；
（4）若將32g銅加入盛有150mL一定濃度硝酸的I中使之恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生的NO₂和NO混合氣體在標(biāo)準狀況下的體積為11.2L物質(zhì)的量為0.5mol；依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒計算，設(shè)生成NO物質(zhì)的量為x，則NO₂物質(zhì)的量為0.5mol-x；失電子的銅物質(zhì)的量為0.5mol，Cu～Cu²⁺～2e^-；失電子總數(shù)為1mol；得電子的是硝酸分別為：
  HNO₃～NO～3e^-；
        x      3x
  NO₃^-～NO₂ ～e^-；
        0.5-x    0.5-x
則：3x+0.5-x=1
解得：x=0.25mol
依據(jù)氮元素守恒得到，原硝酸溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量=0.25 mol+（0.5-0.25）+0.5×2=1.5mol；原硝酸濃度=

1.5mol

0.15L

=10mol/L，
故答案為：10．

點評：本題考查了硝酸性質(zhì)的應(yīng)用，實驗裝置的反應(yīng)原理的應(yīng)用分析，銅和稀硝酸、濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)判斷和應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)的電子守恒的計算應(yīng)用，難度中等．