某课外活动小组用注射器作反应器，对铜与稀硝酸反应的实验进行了创新设计。根据实验操作回答有关问题(假定实验在标准状况下进行，空气中N2和O2的体积之比为4：1)： (1)图示是一支规格为50 mL的注射器(活塞与针筒间的润滑性良好)，在注射器中加入48 m

admin2016-04-10 29

问题某课外活动小组用注射器作反应器，对铜与稀硝酸反应的实验进行了创新设计。根据实验操作回答有关问题(假定实验在标准状况下进行，空气中N₂和O₂的体积之比为4：1)：

(1)图示是一支规格为50 mL的注射器(活塞与针筒间的润滑性良好)，在注射器中加入48 mg铜片，然后拔出针头，在安针头处套上软胶管。
(2)先抽取少量6 mol／L的稀硝酸，并立即排至废液缸中，目的是________。
(3)再抽取10 mL 6 mol／L的稀硝酸，把弹簧夹夹在软胶管上，反应开始时缓慢，然后逐渐加快。请问在注射器中可观察到哪些现象?请依次写出。__________________
(4)反应完毕后，打开弹簧夹，立即将活塞拉至36．2 mL处，夹好弹簧夹，观察到_________，轻摇注射器几下，静置，又观察到________、______；重复以上操作几次，至针筒内最后无NO为止。针筒内溶液中c(NO₃^-)为_____，c(H⁺)为_________。共抽入空气体积至少为_________。

选项

答案(2)排出注射器内残留的少量空气 (3)①铜片表面有气泡选出，针筒内聚集无色气体；②溶液由无色变为蓝色；③铜片全部溶解；④活塞自动移到刻度约21．2 mL处 (4)NO被吸入的空气氧化为红棕色的NO₂与水反应又变成无色活塞由36．2 mL处慢慢移动到约29．2 mL处 6 mol／L 5．85 mol／L 42 mL

解析本题是对铜与稀硝酸反应实验的创新设计，也是对思维能力的创新考查。在回答实验现象时要叙述完整，注意思维的有序性；在进行计算时要抓住物质的量的关系，注意思维的深刻性。
(2)其目的是为了排出注射器内残留的少量空气。
(3)首先分析反应的化学方程式，再联想实验情景进行推理回答：①铜片表面有气泡选出，针筒内聚集无色气体；②溶液由无色变为蓝色；③由铜与稀硝酸反应的物质的量判断硝酸过量，可知铜片全部溶解；④通过计算48 mg铜片完全反应产生难溶于水的NO11．2 mL知，活塞自动移到刻度约21．2 mL处(10 mL+11．2 mL=21．2 mL)。
(4)NO被吸入的空气氧化为红棕色的NO₂，红棕色的NO₂与水反应又变为无色。已知：4NO+3O₂+2H₂O=4 HNO₃，气体体积共减少7 mL(15 mL空气中约有3 mL O₂)，活塞由36．2 mL处慢慢移到约29．2 mL处；从结果看NO₃^-浓度守恒，仍为6 mol.L^-1；依总反应：2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂O计算得H⁺的浓度为(10×10^-3L×6 mol.L^-1一0．048 g／64 g.mol^-1×