Question

（9分）氮的氧化物对人体危害极大，实验时应防止其对空气的污染。

实验一：某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸的反应。

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较多的螺旋状。

Ⅲ、按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。

（1）请完成过程Ⅰ发生反应的离子方程式：

Cu₂(OH)₂CO₃+4H⁺=                       。

（2）过程Ⅲ的后续操作如下：

① 为使浓硝酸与铜丝接触，操作是打开止水夹a和b，                            ，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与分液漏斗活塞，玻璃管充满稀硝酸时，关闭b打开a，可见有无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的目的是                                           。

实验二：NO₂与水反应的实验研究。

（3）将3支充满红棕色气体的小试管分倒置在盛有常温水、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（忽略温度对气体体积的影响）：

① 根据上表得出的结论是温度越      （填“高”或“低“），进入试管中的溶液越多。

② 查阅材料：a.NO₂与水反应的实际过程为：2NO₂+ H₂O=HNO₃+ HNO₂，3 HNO₂= HNO₃+2NO↑+H₂O;b. HNO₂不稳定。则产生上述现象的原因是                                                 。

Answer

（1）2 Cu2++ 3H2O+ CO2↑

（2）①从注射器中推入空气；Cu+4 HNO3= Cu（NO3）2+2 NO2↑+2H2O ；

②将玻璃管内的二氧化氮和空气排出，

（3）①低；

②温度低，HNO2的分解量少，分解产生的NO就少，即生成的NO所占的体积小，所以进入试管的溶液多。

【解析】

试题分析：（1）Cu2(OH)2CO3与强酸反应生成铜离子、水、二氧化碳气体，所以Cu2(OH)2CO3+4H+=2 Cu2++ 3H2O+ CO2↑；

（2）①为使浓硝酸与铜丝接触，操作是打开止水夹a和b，从注射器中推入空气，使锥形瓶内的压强增大，浓硝酸液面上升，浓硝酸与铜丝可接触；红棕色气体是二氧化氮，说明Cu与浓硝酸反应产生二氧化氮气体，反应的化学方程式为Cu+4 HNO3= Cu（NO3）2+2 NO2↑+2H2O ；

②Cu与稀硝酸反应产生的无色气体是NO，稀硝酸充满玻璃管的目的是将玻璃管内的二氧化氮和空气排出，防止NO被氧化；

（3）①二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，试管内溶液是试管体积的2/3，由表中的数据可知，温度越低，试管内的溶液越多；

②由所给反应的实际过程可知，HNO2的分解是决定试管内溶液多少的原因，温度低，HNO2的分解量少，产生的NO就少，即生成的NO所占的体积小，进入试管的溶液多。

考点：考查离子方程式的书写，Cu与硝酸反应实验的操作，对反应过程的分析