Question

某同学利用下面装置实现铜与浓、稀硝酸反应，过程如下：
Ⅰ、取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈〔主要成分是 Cu₂（OH）₂CO₃〕
Ⅱ、将洗涤后的铜丝做成匝数很多的螺旋状
Ⅲ、按如图所示连接仪器、检查气密性、装入化学试剂
（1）过程Ⅰ发生反应的离子方程式是______；
（2）过程Ⅱ将铜丝做成螺旋状的目的是______；
（3）过程Ⅲ的后续操作如下：
①为使浓硝酸与铜丝接触，操作是______．当红棕色气体较多时，轻抽注射器使反应停止，关闭a，取下注射器．生成红棕色气体的化学方程式是______．
②控制b和分液漏斗活塞，玻璃管充满稀硝酸时，关闭b打开a，可见无色气体．稀硝酸充满玻璃管的实验目的是______．
（4）将3支盛满红棕色气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致．结果如下表所示：

实验编号	水温/C	液面上升高度
1	25	超过试管
2	50	不足试管
3		液面上升超过实验1

①根据上表得出的结论是______；
②查阅资料：
a．NO₂与水反应的实际过程为：2NO₂+H₂O═HNO₂+HNO₃  3HNO₂═HNO₃+2NO↑+H₂O
b．HNO₂不稳定．
产生上述现象的原因是______．

Answer

（1）稀硫酸和铜锈反应生成硫酸铜、二氧化碳和水；
（2）根据外界条件（反应物接触面积）对化学反应速率的影响分析；
（3）①根据气体压强对浓硝酸的影响分析；
②玻璃管中存有二氧化氮，影响稀硝酸和铜反应生成一氧化氮的实验，利用稀硝酸排出二氧化氮气体；
（4）①根据表格分析温度和液面上升高度的关系；
②通过表格中温度和液面上升高度的关系，分析亚硝酸的分解对液面上升高度的影响．
【解析】
（1）稀硫酸和铜锈反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，
故答案为：Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O；
（2）反应物的接触面积越大，化学反应速率越快，当将铜丝做成螺旋状时增大了铜和硝酸的接触面积，提高了化学反应速率，
故答案为：增大铜丝与酸的接触面积，提高化学反应速率；
（3）①利用锥形瓶中气压将浓硝酸压入玻璃管使浓硝酸和铜反应，要想使该实验发生，需将止水夹a和b打开，从注射器中推入空气；铜和浓硝酸反应生成碳酸铜、二氧化氮和水，
故答案为：打开止水夹a和b，从注射器中推入空气；Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
②玻璃管中存有二氧化氮，影响稀硝酸和铜反应生成一氧化氮的实验，如果控制b和分液漏斗活塞，玻璃管充满稀硝酸时，关闭b打开a，排出了二氧化氮，所以可见无色气体．所以稀硝酸充满玻璃管的实验目的是：将玻璃管中的NO2排出，
故答案为：将玻璃管中的NO2排出；
（4）①根据表格知，温度越低，进入试管中的溶液体积越多，
故答案为：温度越低，进入试管中的溶液体积越多；
②HNO2不稳定，分解生成一氧化氮，温度越低，进入试管中的溶液体积越多，说明HNO2分解产生的NO气体量越少，一氧化氮所占体积越小，进入试管中的溶液体积越多，
故答案为：温度低，HNO2分解量减少，分解产生的NO气体量减少，且生成的NO所占体积小，所以进入试管中的溶液体积增大．