Question

如图甲是原来的教材中验证铜与浓硝酸反应的装置，乙是现行教材对该实验改进后的装置，丙是某校师生对乙作进一步改进并对所产生的气体的性质进行探究的装置．

（1）写出铜和浓硝酸反应的化学方程式

 

．
（2）与甲装置相比，乙装置的优点是

 

，丙装置除具乙装置优点外还具有的优点是

 

．
（3）欲使NO₂气体充满试管②，应先关闭弹簧夹

 

，再打开弹簧夹

 

，当气体充满②后，将铜丝提起与溶液脱离，然后把a、b、c都关闭，并把试管②置于沸水中，下列情况不变的是

 

．
A．颜色B．平均摩尔质量C．质量D．压强E．密度
（4）欲使烧杯中的水进入试管②，验证NO₂易于水反应的操作是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,硝酸的化学性质

专题：实验题

分析：（1）根据铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；
（2）根据反应无污染物判断；根据能否控制反应判断；
（3）根据此步骤是为了NO₂气体充满②试管；根据方程式2NO₂?N₂O₄判断；
（4）让二氧化氮与水接触发生反应．

解答： 解：（1）因铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）乙装置能吸收NO₂气体，所以无氮的氧化物逸出，可避免环境污染；C装置能控制反应，可使反应随时进行，随时停止，
故答案为：无氮的氧化物逸出，可避免环境污染；可使反应随时进行，随时停止；
（3）为了NO₂气体充满②试管，应先关闭c，然后打开a、b，
在25度时试管中的二氧化氮会转化为四氧化二氮，2NO₂（g）?N₂O₄（g）（正反应为放热反应），若把试管置于100度的沸水中．
A．由于该反应是放热反应，置于100℃的沸水中，平衡会逆向移动，NO₂增多，那么颜色会变深，故A错误；
B．二氧化氮转化前后，气体的总质量不变，物质的量改变，所以平均摩尔质量改变，故B错误；
C．根据质量守恒定律知，二氧化氮转化前后，物质的总质量不变，故C正确；
D．二氧化氮转化前后，气体的物质的量改变，所以压强改变，故D错误；
E．根据质量守恒定律知，二氧化氮转化前后，物质的总质量不变，试管的容积不变，所以气体的密度始终不变，故E正确，故选CE；
故答案：c；ab；CE．
（4）为了让二氧化氮与水接触发生反，关闭弹簧夹a、b，打开c，用手捂热试管②一段时间后松开，
故答案为：关闭弹簧夹a、b，打开c，用手捂热试管②一段时间后松开．

点评：本题考查了氮氧化合物的性质等知识点，难度不大，易错题是（3）题，容易忽略二氧化氮和四氧化二氮之间的转化，温度对该反应的影响，错误的认为二氧化氮和沸水反应生成硝酸和一氧化氮，导致选择错误．