Question

如圖裝置中，a是250 mL的燒瓶，其中盛有標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣（O₂占）和1.2 mol•L^－1硝酸10 mL；b是未充氣且放有0.384 g Cu粉的氣球；C是夾緊的彈簧夾；d是盛有足量Na₂O₂的干燥管；e是充有CO₂的注射器，整套裝置不漏氣。

（1）將氣體b中的Cu粉小心倒入燒瓶中，要使Cu粉發(fā)生反應(yīng)，是否一定需要對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行加熱（填“是”或“否”）　　 ，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　   ；充分反應(yīng)后Cu粉有剩余，在反應(yīng)過(guò)程中可觀察到的現(xiàn)象是：①　　　　　　   ，②　　　　　　　　   ，③　　　　　　　　   ，④　　　　　　　　　　　　　　  ；

（2）欲加快銅與硝酸的反應(yīng)速率，可采用多種不同的措施，若采用化學(xué)試劑法，下列試劑中可以使用的是（填代號(hào)）　　    ；

A．蒸餾水　　 B．無(wú)水醋酸鈉　　 C．石墨 　　   D．AgNO₃（少量）

（3）將燒瓶不斷振蕩，發(fā)現(xiàn)氣球逐漸變小，直至被吸入燒瓶?jī)?nèi)，發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是（用化學(xué)方程式表示）　　    　　　　　　　　　　　　　　  。

（4）打開(kāi)彈簧夾將CO₂推入干燥管內(nèi)繼續(xù)振蕩，使氣體與氣體、氣體與液體間充分接觸，可使剩余銅粉完全溶解，上述整個(gè)過(guò)程用一個(gè)總化學(xué)方程式表示則為：　　　　　　
　　　　　　　　　　    ，在此過(guò)程中，至少需要CO₂ 　　　　　　 mL。（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）否；3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ①液面有無(wú)色氣泡冒出；②瓶中無(wú)色氣體逐漸變成紅棕色；③氣球膨脹；④溶液變藍(lán)色； （2）C  D （3）4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3或2NO＋O2=2NO2　　  3NO2＋H2O=2HNO3＋NO （4）2Cu＋O2＋4HNO3=2Cu(NO3)2＋2H2O； 34.4

提示：

將b中的銅粉倒入燒瓶中，銅與燒瓶中的稀硝酸發(fā)生反應(yīng)，生成硝酸銅藍(lán)色溶液和無(wú)色的NO氣體，從溶液中逸出，由于燒瓶中有空氣，空氣中的氧氣與生成的NO繼續(xù)反應(yīng)變成紅棕色的NO2，產(chǎn)生的氣體使氣球膨脹。 欲加快銅跟硝酸的反應(yīng)速率，可加入石墨或硝酸銀溶液與銅形成原電池。將燒瓶不斷振蕩，燒瓶中的NO和NO2與空氣中的O2及溶液中的水反應(yīng)生成硝酸4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使燒瓶中氣體壓強(qiáng)減小，氣球不斷變小，直至吸入燒瓶中。整個(gè)過(guò)程發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，將兩個(gè)反應(yīng)相加，即得到總反應(yīng)方程式為： 2Cu＋O2＋4HNO3=2Cu(NO3)2＋2H2O。根據(jù)此反應(yīng)方程式判斷出銅過(guò)量，若要使銅完全反應(yīng)共需氧氣67.2 mL。現(xiàn)燒瓶中空氣里含有氧氣250 mL×1/5=50 mL，還需要氧氣67.2 mL －50 mL=17.2 mL。 根據(jù)氧氣與二氧化硫的關(guān)系，計(jì)算可得： O2    ～    2CO2 22400 mL　　 2×22400 mL 17.2 mL　　　　 x x=34.4 mL 至少需要二氧化碳34.4 mL。