如圖1所示，某興趣小組同學(xué)將銅片加入稀硝酸，發(fā)現(xiàn)開始時氣泡產(chǎn)生速率非常慢，一段時間后速率明顯加快，燒瓶內(nèi)溶液呈淺藍(lán)色并不斷加深，液面上方的氣體顏色也在不斷加深。該小組同學(xué)擬通過實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)速率變化的原因。

圖 1                                    圖 2
（1）圖1中銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為                                       ；
用離子方程式表示NaOH溶液所起的作用                                       ；
（2）小組同學(xué)提出了如下假設(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究：
Ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為是反應(yīng)放熱導(dǎo)致溶液溫度升高所致，完成此實(shí)驗(yàn)還需要的儀器是       ；
測定反應(yīng)過程中溶液不同時間的溫度，結(jié)果如下表：

時間/min
 		0
 		5
 		10
 		15
 		20
 		25
 		35
 		50
 		60
 		70
 		80
 
溫度/℃
 		25
 		26
 		26
 		26
 		26
 		26
 		26.5
 		27
 		27
 		27
 		27
 
 
結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮捅碇袛?shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是                                     ；
Ⅱ.乙同學(xué)認(rèn)為生成的Cu2+對反應(yīng)有催化作用，為驗(yàn)證此假設(shè)，取A、B兩支試管分別加入等量的銅片和稀硝酸，那么最好是在其中一支試管中加入少量的           （填序號）。
A.硝酸銅晶體        B.硝酸銅溶液        C.硫酸銅晶體        D.硫酸銅溶液
然后對比兩支試管的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象基本相同。因此得出結(jié)論：Cu2+并不是反應(yīng)的催化劑。
Ⅲ. 丙同學(xué)根據(jù)現(xiàn)象推測反應(yīng)過程中還有少量       生成，進(jìn)而認(rèn)為該物質(zhì)對反應(yīng)有催化作用，如圖2所示，實(shí)驗(yàn)中丙同學(xué)從a處通入該物質(zhì)后，發(fā)現(xiàn)左管中產(chǎn)生氣泡速率明顯快于右管。小組同學(xué)得出最后結(jié)論：這種物質(zhì)對銅和稀硝酸的反應(yīng)有催化作用。
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)試管中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。部分同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，另一部分同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了通入的物質(zhì)。請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案來證明哪種假設(shè)正確。(寫出實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論)                                                    。

（1）3Cu + 8H+ + 2NO3?＝3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O （2分）
NO + NO2 + 2OH?＝2NO2? + H2O（2分）
（2）Ⅰ.溫度計(jì) （2分）        溫度不是速率明顯加快的主要原因（2分）
Ⅱ.A（2分）             Ⅲ.NO2（2分）
（3） 加熱該綠色溶液，觀察顏色變化（或向該綠色溶液中通入氮?dú)猓^察顏色變化或向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化）（2分）

解析試題分析：（1）硝酸具有強(qiáng)氧化性，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，所以圖1中銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu + 8H+ + 2NO3?＝3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O。反應(yīng)中液面上方的氣體顏色也在不斷加深，這是由于NO被氧化生成了紅棕色的NO2。不論是NO還是NO2都是大氣污染物，需要尾氣處理，所以氫氧化鈉溶液的作用是吸收NO和NO2，防止污染空氣，反應(yīng)的離子方程式為NO + NO2 + 2OH?＝2NO2? + H2O。
（2）I、如果是因?yàn)榉磻?yīng)放熱導(dǎo)致溶液溫度升高所致，則必須測量溶液的溫度，因此完成此實(shí)驗(yàn)還需要的儀器是溫度計(jì)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，80min內(nèi)溶液的溫度只上升了2℃，這說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度變化不明顯，因此溫度不是速率明顯加快的主要原因。
Ⅱ、為驗(yàn)證銅離子是否有催化作用，作對比實(shí)驗(yàn)，在一支試管中加入含有銅離子的鹽，一支試管中不加銅鹽，然后比較反應(yīng)速率，根據(jù)反應(yīng)速率大小確定假設(shè)是否正確。為防止陰離子對實(shí)驗(yàn)的干擾，最好選擇硝酸銅晶體，答案選A。
Ⅲ、根據(jù)液面上方的氣體顏色也在不斷加深可推斷反應(yīng)過程中還有少量NO2生成。
（3）如果試管中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。是由于NO2引起的，則可以將將綠色的混合溶液加熱，若能放出紅棕色氣體、且溶液變藍(lán)色，說明這個假設(shè)正確或?qū)O2氣體通入藍(lán)色硝酸銅溶液中觀察溶液顏色是否變綠色。
考點(diǎn)：考查銅與稀硝酸反應(yīng)原理的實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一，硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)（如某些有機(jī)物，無機(jī)鹽，金屬、Si、SiO2粉塵等）。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)堿等。其中去除硅的氧化物，通常用一定濃度的HF溶液，室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面，增加硅對太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75～90℃反應(yīng)25～35 min，效果良好�；卮鹣铝袉栴}
Ⅰ.（1）寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式              ，對單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型，他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH一反應(yīng)，生成SiO44一，然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4�；诖嗽矸治龇磻�(yīng)中氧化劑為                  。
（2）本�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)，為驗(yàn)證Seidel的理論是否正確，完成以下實(shí)驗(yàn)：

 
實(shí)驗(yàn)事實(shí)
事實(shí)一
水蒸汽在600℃時可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。
事實(shí)二
盛放于鉑或石英器皿中的純水長時間對粉末狀還原硅無腐蝕作用。
事實(shí)三
普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解。
事實(shí)四
在野外環(huán)境里，用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH，點(diǎn)著后燜燒，可劇烈放出H2。
事實(shí)五
1g（0.036mo1）Si和20mL含有l(wèi)gNaOH（0.025mol）的溶液，小心加熱（稍微預(yù)熱），收集到約1700mL H2，很接近理論值（1600mL）。
結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)上說明堿性水溶液條件下，H2O可作               劑；NaOH作_____            劑，降低反應(yīng)            。高溫?zé)o水環(huán)境下，NaOH作              劑。
Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅：2Mg＋SiO22MgO＋Si，同時有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷)，SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置：

由于氧氣的存在對該實(shí)驗(yàn)有較大影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣，試管中的固體藥品可選用________(填序號)。        a．石灰石　　　b．鋅�！　　．純堿
（4）實(shí)驗(yàn)開始時，必須先通入X氣體，再加熱反應(yīng)物，其理由是______________________________，當(dāng)反應(yīng)開始后，移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是___________________________。
（5）反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫時，往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸�？捎^察到閃亮的火星，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為_______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

現(xiàn)有某鐵碳合金（鐵和碳兩種單質(zhì)的混合物），某化學(xué)興趣小組為了測定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究濃硫酸的某些性質(zhì)，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（夾持儀器已省略）和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

I.測定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
（1）檢查上述裝置氣密性的一種方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，在E裝置后面連上一根
導(dǎo)管，然后________________________________________，則證明裝置的氣密性良好。
（2）稱量E的質(zhì)量，并將a g鐵碳合金樣品放入裝置A中，再加入足量的濃硫酸，待A中不再逸出氣體時，停止加熱，拆下E并稱重，E增重bg。鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________________________________________（寫表達(dá)式）。
（3）裝置C中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。
（4）甲同學(xué)認(rèn)為，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會偏低，原因是空氣中CO2、H2O進(jìn)入E管使b增大。你認(rèn)為改進(jìn)的方法是____________________________________.
（5）乙同學(xué)認(rèn)為，即使甲同學(xué)認(rèn)為的偏差得到改進(jìn)，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得合金中鐵的質(zhì)量分
數(shù)也可能會偏離。你認(rèn)為其中的原因是_________________________________________。
Ⅱ.探究濃硫酸的某些性質(zhì)：
（6）往A中滴加足量的滾硫酸，未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B均無明顯現(xiàn)象，其原因是：
_____________________________________________________________________。
（7）將A中固體換為金屬銅則與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________
_______________________，反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是______________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的制取氨氣的藥品，設(shè)計(jì)了右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（部分夾持儀器未畫出），制取并探究氨氣的還原性、檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。請回答下列問題：

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                             。
（2）B中堿石灰的作用是                                                   。
（3）C中黑色固體變紅，且產(chǎn)生的氣體對空氣無污染，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式                   ；
D中發(fā)生的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。
（4）該裝置存在明顯缺陷，該缺陷是                         。
（5）工業(yè)中常用氮?dú)馀c氫氣在高溫、高壓、鐵觸媒做催化劑的條件下合成氨氣，該小組同學(xué)模擬該條件也合成出了氨氣。已知起始時，將2 mol N2、6 mol H2充入一個容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，過了5 min后，混合氣體的總物質(zhì)的量減少了1 mol，求在這段時間內(nèi)以H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率
為                         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（16分）硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是最重要的硫代硫酸鹽，俗稱“海波”，又名“大蘇打”。易溶于水，不溶于乙醇。在棉織物漂白、定量分析中有廣泛應(yīng)用。
某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想，通過實(shí)驗(yàn)探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。
【樣品制備】實(shí)驗(yàn)室中常用亞硫酸鈉和硫磺制備Na2S2O3·5H2O。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式          ；
反應(yīng)液經(jīng)脫色、過濾、濃縮結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥即得產(chǎn)品。所得晶體用乙醇洗滌的目的是         ；
【提出問題】Na2S2O3是否與Na2SO4具備相似的下列性質(zhì)呢？
猜想①：                    ；
猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應(yīng)；
猜想③：無還原性，不能被氧化劑氧化。
【性質(zhì)探究】基于上述猜想②、③，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

 
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或
預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
現(xiàn)象解釋（用
離子方程式表示）
猜想②
         ，將試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照     [來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K]
溶液pH=8
 
向pH=2的硫酸中
滴加Na2S2O3溶液
                
2S2O32- +2H+══ S↓+SO2↑+H2O
猜想③
向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水顏色變淺
                
 
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
Na2S2O3能與酸反應(yīng)，具有還原性，與Na2SO4的化學(xué)性質(zhì)不相似。
【問題討論】
（1）甲同學(xué)向探究“猜想③”反應(yīng)后的溶液中滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，并據(jù)此認(rèn)為氯水可將Na2S2O3氧化。你認(rèn)為該方案是否正確并說明理由：                                。
（2）請重新設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案，證明Na2S2O3具有還原性。你的實(shí)驗(yàn)方案是：                    。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用（Ⅰ)裝置（燒瓶內(nèi)加入稀硝酸和銅片，必要時可加熱）,實(shí)驗(yàn)效果不十分理想，因?yàn)閺挠^察到的現(xiàn)象不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO；有人設(shè)計(jì)了（Ⅱ)裝置（橡皮塞下端連有銅絲圈），用來做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果。根據(jù)要求回答下列問題：

（1）用Ⅰ裝置做實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)過程中由于觀察到燒瓶內(nèi)有             現(xiàn)象，而不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO；收集NO能否用瓶口向上排空氣法？答：     （填“能”“否”）。
（2）用Ⅱ裝置做實(shí)驗(yàn)時，將有關(guān)操作補(bǔ)充完全：
①將分液漏斗的活塞打開，從U形管的B側(cè)管口注入稀硝酸，一直注到       為止。
a．剛好浸沒銅絲下端   b．剛好浸沒銅絲中部   c． 單孔塞下沿與液面間不留有空隙
②關(guān)閉活塞，用酒精燈對U形管的A側(cè)加熱，當(dāng)        時，撤去酒精燈。
（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中：
①什么情況下反應(yīng)自動停止？                                         。
何處觀察到無色的NO氣體？                                         。
②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，可在分液漏斗中觀察到哪些明顯現(xiàn)象？
答：                                                                 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某�；瘜W(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了過氧化鈉性質(zhì)后，進(jìn)一步研究其與SO2反應(yīng)情況，查閱相關(guān)資料知：過氧化鈉與CO2反應(yīng)有氣體生成，而將SO2通入過氧化鈉粉末中也有氣體生成。有同學(xué)認(rèn)為：CO2、SO2雖然都是酸性氧化物，但SO2具有較強(qiáng)的還原性，CO2無還原性，反應(yīng)原理應(yīng)該不相同，并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
（1）[提出假設(shè)]向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO2，對反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)：
假設(shè)一：反應(yīng)后固體中只有Na2SO3，證明SO2未被氧化；
假設(shè)二：反應(yīng)后固體中只有Na2SO4，證明SO2完全被氧化； 
假設(shè)三：反應(yīng)后固體中____________         _____，證明                       。
（2）[定性研究] 
為驗(yàn)證假設(shè)三是否成立，興趣小組進(jìn)行如下研究，請你完成下表中內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過程）
預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取反應(yīng)后的固體放入試管中，……
 
 
（3）[定量研究]通過測量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下：

①裝置D的作用是                   。
②實(shí)驗(yàn)測得裝置C中過氧化鈉質(zhì)量增加了m1g，裝置D質(zhì)量增加了m2g，裝置E中收集到的氣體為VL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），用上述有關(guān)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷
SO2被氧化的程度
V與m1或m2的關(guān)系
完全被氧化
V=0
部分被氧化
                        
未被氧化
                         
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某興趣小組研究SO2氣體還原Fe3+、I2，他們使用的藥品和裝置如下圖所示：

（1）SO2氣體與Fe3+反應(yīng)的主要產(chǎn)物是____、      。（填離子符號）
（2）下列實(shí)驗(yàn)方案可以用于在實(shí)驗(yàn)室制取所需SO2的是        。

A．Na2SO3溶液與HNO3B．Na2SO3固體與濃硫酸
C．固體硫在純氧中燃燒D．銅與熱濃H2SO4
（3）裝置C的作用是                  。
（4）如果有280mL SO2氣體（已折算為標(biāo)態(tài)）進(jìn)入C裝置中，則C中，50mL NaOH溶液的濃度至少為          mol/L才能達(dá)到目的。
（5）在上述裝置中通入過量的SO2為了驗(yàn)證A中SO2與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)中的溶液，分成三份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
方案①：往第一份試液中加入KMnO4溶液，紫紅色褪去。
方案②：往第一份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅。
方案③：往第二份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl2，產(chǎn)生白色沉淀。
上述方案不合理的是        ，原因是             。
（6）能表明I—的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是         ，寫出有關(guān)離子方程式：       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

KHSO4、BaCl2、Na2CO3、FeSO4和氯水五種溶液，如圖所示的相互反應(yīng)，圖中每條連線兩端的物質(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。下列說法不合理的是（  ）

A．X一定為KHSO4 B．Y一定為Na2CO3
C．Z可能是氯水 D．M、N必定各為BaCl2、FeSO4中的一種

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同步練習(xí)冊答案