Question

化學實驗要符合“綠色化學”理念。某實驗小組對“銅與濃硝酸反應”進行了探究性實驗。試回答下列問題:

(1)寫出銅和濃硝酸反應的離子方程式:                                     。
(2)與裝置Ⅰ相比,裝置Ⅱ的優(yōu)點是                                   ,裝置Ⅲ除具有裝置Ⅱ的優(yōu)點外,還有的優(yōu)點是                          。
(3)在裝置Ⅲ中,若使NO₂氣體充滿燒瓶,應先關閉彈簧夾　　　　,再打開彈簧夾　　　　;當氣體充滿燒瓶后,將銅絲提起,然后把a、b、c都關閉,并把燒瓶置于沸水中,下列情況不變的是　　　　。

A．顏色

B．質量

C．氣體的平均相對分子質量

D．密度

E.壓強
(4)為了驗證NO₂與水的反應,欲使燒杯中的水進入燒瓶的操作是                   。

Answer 1

(1)Cu+4H⁺+2NCu²⁺+2NO₂↑+2H₂O
(2)無氮的氧化物逸出,避免了對空氣的污染　可控制反應隨時進行,隨時停止
(3)c　ab　BD
(4)關閉a和c,打開b,繼續(xù)對燒瓶水浴加熱,待氣體不再放出時關閉b,停止加熱,打開c

(2)比較三種裝置的結構,結合本實驗原理,裝置Ⅱ比裝置Ⅰ優(yōu)越的地方有:無氮的氧化物逸出,避免了對空氣的污染;裝置Ⅲ的優(yōu)點還有:可控制反應隨時進行,隨時停止。
(3)若要讓NO₂充滿燒瓶,需要關閉開關c、打開a和b;由于在燒瓶中存在2NO₂(g)N₂O₄(g)　ΔH<0,在沸水中,平衡左移,顏色加深、氣體平均相對分子質量減小,壓強增大,但是混合氣體的質量和密度不變。
(4)若要讓燒杯中的水進入燒瓶,則應減小燒瓶內的氣壓,所以可采取措施:關閉a和c,打開b,對燒瓶水浴
加熱,則一部分NO₂氣體進入NaOH溶液進行反應,再降溫,則燒瓶中氣壓會減小,此時打開c,關閉b,水即進入燒瓶。