Question

某研究性學習小組設計實驗方案來研究稀硝酸與銅反應生成NO。

（1）補充完成下列實驗步驟：
①__________________________________________；
②打開活塞A，往U型管右側漏斗中注入稀硝酸，一直注到稀HNO₃接觸到A處橡皮塞為止；
③關閉活塞A，觀察實驗現象。
（2）記錄描述觀察到的實驗現象：
可觀察到的現象有：U型管左側銅絲逐漸溶解，有_____色氣體產生，溶液呈______色，隨著反應不斷進行，最后反應自行停止，該過程反應的離子方程式為________________________________。
（3）試管內裝有NO，倒置于水槽中，當向試管內通入21mLO₂時，最后試管中的液面仍在原來的位置，則原試管中NO的體積為_________mL。
（4）0.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物質的量濃度分別為0.1mol/L和0.4mol/L。若向該混合液中加入足量的銅粉，則最多能溶解銅粉的質量_______g。若要使溶液中的Cu²⁺全部轉化為Cu(OH)₂沉淀，應加入2 mol·L^－1的氫氧化鈉溶液          _mL。

Answer 1

（1）檢查裝置氣密性（2分）
（2）無 ，藍  （各1分）      3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O（2分）
（3）12mL（2分）
（4）0.96g（2分）40mL（2分）

試題分析：向裝有NO的試管中通入O₂，發生如下反應4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃,假設NO的體積為x則消耗的O₂為3x/4,4:3=x:3x/4解得x=12；混合酸中加入足量銅粉發生如下反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，溶液中H⁺的總量為0.09mol、NO₃^-的物質的量為0.01，假設Cu的物質的量為x，根據方程式則3：2=x：0.01，解得x=0.015，計算銅的質量為0.96g。且消耗的H⁺的物質的量為0.04mol，當加入氫氧化鈉時先中和掉剩余的H⁺，需要氫氧化鈉的量為0.05mol，將Cu²⁺全部轉化為沉淀，需要氫氧化鈉的量為0.03mol，則總共為0.08mol，據體積V=n/C，解得V="0.04L."