Question

某同學(xué)利用下列裝置實(shí)現(xiàn)銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，過程如圖所示：
I． 取一段銅絲，用稀硫酸除去銅銹[主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃]．
Ⅱ．將洗滌后的銅絲做成匝數(shù)較多的螺旋狀．
Ⅲ．按如圖所示裝置連接儀器、檢查氣密性、裝入化學(xué)試劑．
（1）過程I發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______．
（2）寫出過程Ⅲ中檢查氣密性的方法______．
（3）過程Ⅲ的后續(xù)操作如下：
①打開止水夾a和b，輕推注射器，使?jié)庀跛崤c銅絲接觸，觀察到的現(xiàn)象是______，一段時(shí)間后使反應(yīng)停止的操作是______，關(guān)閉a，取下注射器．
②打開b和分液漏斗活塞，當(dāng)玻璃管充滿稀硝酸后，關(guān)閉b和分液漏斗活塞，打開a，觀察到有氣泡產(chǎn)生．稀硝酸充滿玻璃管的實(shí)驗(yàn)?zāi)渴莀_____，該反應(yīng)的離子方程式是______．
（4）另取3支盛滿NO₂氣體的小試管分別倒置在盛有常溫水、熱水和冰水的3只燒杯中，發(fā)現(xiàn)液面上升的高度明顯不一致．結(jié)果如表所示（忽略溫度對(duì)氣體體積的影響）：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	水溫/℃	液面上升高度
1	25	超過試管的
2	50	不足試管的
3	0	液面上升超過實(shí)驗(yàn)1

①根據(jù)上表得出的結(jié)論是溫度越______（填“高”或“低”），進(jìn)入試管中的溶液越多．
②查閱資料：
a．NO₂與水反應(yīng)的實(shí)際過程為：2NO₂+H₂O=HNO₃+HNO₂　 3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O；
b．HNO₂不穩(wěn)定．
則產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______．

Answer 1

解：（1）取一段銅絲，用稀硫酸除去銅銹反應(yīng)生成硫酸銅二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺═2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O，
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺═2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O；
（2）氣密性檢查是依據(jù)裝置中的氣體壓強(qiáng)變化和液面變化，打開b和a，關(guān)閉分液漏斗的活塞，將左邊導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，輕輕拉動(dòng)注射器活塞，若導(dǎo)管中液面上升則說明氣密性好，
故答案為：打開b和a，關(guān)閉分液漏斗的活塞，將左邊導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，輕輕拉動(dòng)注射器活塞，若導(dǎo)管中液面上升則說明氣密性好；
（3）①打開止水夾a和b，輕推注射器，使?jié)庀跛崤c銅絲接觸反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮?dú)怏w；一段時(shí)間后使反應(yīng)停止的操作是輕輕將注射器活塞向右拉使銅絲和溶液分開，
故答案為：產(chǎn)生紅棕色氣體；輕輕將注射器活塞向右拉使銅絲和溶液分開；
②打開b和分液漏斗活塞，當(dāng)玻璃管充滿稀硝酸后，關(guān)閉b和分液漏斗活塞，打開a，觀察到有氣泡產(chǎn)生．稀硝酸充滿玻璃管的實(shí)驗(yàn)?zāi)渴菍⒉ＡЧ苤械腘O₂和空氣排出；稀硝酸和銅反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
故答案為：將玻璃管中的NO₂和空氣排出；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）①溫度越低，液體進(jìn)入試管的越多，故答案為：低；
②a．NO₂與水反應(yīng)的實(shí)際過程為：2NO₂+H₂O=HNO₃+HNO₂ 3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O；b．HNO₂不穩(wěn)定．溫度越低亞硝酸分解越少生成氣體少，液體進(jìn)入越多，
故答案為：溫度低，HNO₂分解量減少，分解產(chǎn)生的NO氣體量減少，所以進(jìn)入試管的溶液多．
分析：（1）用稀硫酸除去銅銹反應(yīng)生成硫酸銅二氧化碳和水；
（2）依據(jù)裝置圖結(jié)構(gòu)和壓強(qiáng)關(guān)系進(jìn)行分析判斷，氣密性檢查是依據(jù)裝置中的氣體壓強(qiáng)變化和液面變化回答；
（3）①濃硝酸與銅絲接觸反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮?dú)怏w；反應(yīng)停止的操作是銅和濃硝酸分離；
②稀硝酸充滿玻璃管的實(shí)驗(yàn)?zāi)渴菍⒉ＡЧ苤械腘O₂和空氣排出，銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅一氧化氮和水；
（4）①依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析溫度越低進(jìn)入液體越多；
②溫度低，HNO₂分解量減少，分解產(chǎn)生的NO氣體量減少．
點(diǎn)評(píng)：本題考查硝酸性質(zhì)的分析應(yīng)用，裝置圖的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)原理分析判斷是解題關(guān)鍵，掌握物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象是解題關(guān)鍵，題目難度中等．