Question

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物不同，實驗現(xiàn)象也不同。某課外活動小組為了更好地觀察實驗現(xiàn)象，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均有空氣），其中a、b、c是活塞。

（1）如果開啟a和c，關(guān)閉b，則Ⅱ中的現(xiàn)象是（必要時可微微加熱Ⅰ）。寫出該步實驗過程中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________、________________、___________________。

（2）如果將Ⅰ管中的稀HNO₃換成濃硝酸，開啟a和c，關(guān)閉b，過一會觀察，可以看到Ⅱ里沒入水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，導(dǎo)管內(nèi)氣體呈紅棕色，液面上氣體為無色，試解釋這一現(xiàn)象：____________________________。

（3）在實驗（1）中，要使Ⅱ里的氣體始終保持無色，應(yīng)該怎樣操作？____________________

（4）該實驗裝置的主要優(yōu)點是________________________，主要缺點是__________________。

Answer 1

（1）沒入水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，瓶中氣體由無色變成紅棕色，再變成無色?

3Cu+8HNO₃（�。┄T═3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O?

2NO+O₂══2NO₂?

3NO₂+H₂O══2HNO₃+NO

（2）導(dǎo)管里紅棕色的NO₂與H₂O反應(yīng)生成無色的NO

（3）先關(guān)閉a，開啟b和c，過一會兒，再關(guān)閉b，開啟a?

（4）反應(yīng)可隨時發(fā)生或停止　缺少尾氣處理裝置，會造成污染?

解析：（1）開啟a、c，關(guān)閉b，此時發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO₃══3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O逸出NO進入Ⅱ中，現(xiàn)象應(yīng)為：導(dǎo)管口有氣泡冒出，逸出氣體由無色變紅棕色，最后NO₂又被水吸收變?yōu)闊o色。?

（2）換為濃HNO₃反應(yīng)為Cu+4HNO₃（濃）══Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O逸出NO₂為紅棕色，進入Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)3NO₂+H₂O══2HNO₃+NO。?

（3）若Ⅱ中氣體始終無色，則必須在無O₂條件下，則可先通入CO₂，使CO₂充滿Ⅱ，然后再通入NO，此時NO處于CO₂氣氛中無法接觸氧氣，不變紅棕色。?

（4）優(yōu)點是隨時發(fā)生反應(yīng)或停止，但缺少尾氣處理裝置，逸出氮的氧化物污染環(huán)境。