2. 公务员
  3. 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

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  16
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××4)÷(10×10-3L)=5．85 mol.L-1；抽入空气的体积为0．048 g／64 g.mol-1××5×22400 mL.mol-1=42 mL。
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