Question

铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可制得硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。

(1)把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中的目的是_______________。

(2)图1烧瓶中发生反应的离子方程式为_____________________________________。

(3)图2是图1的改进装置，其优点除可以防止倒吸外还有：____________________________。

Answer

确保所有的硝酸都作氧化剂，在溶液中将铜氧化，以生成硫酸铜 Cu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8H＋＋2 NO3-＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O NO、NO2有毒气体能被完全吸收

【解析】

(1)多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中能使硝酸全部被还原；(2)铜粉与稀硫酸不反应，铜与浓硝酸反应；(3)改进前NO、NO2有毒气体不能被完全吸收。

(1)铜与硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、一氧化氮和水，NO3-不能全部被还原，把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中能使硝酸全部被还原，故答案为：确保所有的硝酸都作氧化剂，在溶液中将铜氧化，以生成硫酸铜；

(2)将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，铜粉与稀硫酸不反应，铜与浓硝酸反应，Cu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水：3Cu＋8H＋＋2NO3-＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

(3)改进前，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮有毒且和水不反应，所以NO、NO2有毒气体不能被完全吸收，且二氧化氮和氢氧化钠反应后，导管内压强减小，易产生倒吸现象；改进后，通入氧气，氧气、一氧化氮、二氧化氮、水反应完全生成硝酸被氢氧化钠吸收；且中间储气瓶有缓冲作用，防止倒吸。