Question

甲同学采用如图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应，并用排水法收集NO气体。

(1)反应过程中的实验现象是__________________________________________________。

(2)乙同学认为虽然收集到的气体为一氧化氮，但并不能说明反应中一定生成一氧化氮。你认为他的理由是______________________________________________________________。

(3)丙同学采用如图Ⅱ所示装置进行实验，证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮。该同学的步骤如下表所示，请回答实验中的有关问题。

实验步骤	问题
①从U形管左端加入稀硝酸，直至充满U形管右端	______
②用附有铜丝的胶塞塞住U形管右端，观察现象	实验现象是______________
③待反应停止后打开胶塞，观察实验现象	打开胶塞后的实验现象是_______________________

(4)从环境保护的角度看，丙同学的实验存在__________缺陷？你认为应如何改进__________？

Answer

铜片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，具支试管内液面上空出现少量红棕色气体，水槽试管内液面下降，收集到无色气体 若反应产生NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，排水收集到的NO为NO2与H2O反应所得 U形管右端收集到无色气体，液面下降 铜丝溶解，溶液变蓝色 U形管左端液面上升 无色气体遇到空气变为红棕色气体 丙同学实验中没有尾气吸收装置；应在胶塞上安装一带活塞的导管并接入盛有O2的集气瓶中(合理均可)。

【解析】

（1）根据铜与稀硝酸的反应判断实验现象；

（2）根据观察到的现象确定并写出反应方程式；

（3）根据生成物的颜色推断现象；根据一氧化氮的性质推断现象；

（4）丙同学实验存在一定的缺陷，生成的NO进入空气中污染大气，同时生成的红棕色NO2被空气稀释颜色较浅，效果不明显，结合原理进行改进。

（1）铜和稀硝酸反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，则反应过程中的实验现象是铜片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，具支试管内液面上空出现少量红棕色气体，水槽试管内液面下降，收集到无色气体；

（2） 若反应产生的是NO2，与水反应也能产生NO，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，排水收集到的NO为NO2与H2O反应所得；

（3）①从U形管左端加入稀硝酸，直至充满U形管右端，U形管右端收集到无色气体，液面下降；

②用附有铜丝的胶塞塞住U形管右端，观察现象：铜丝溶解，溶液变蓝色；

③待反应停止后打开胶塞，观察实验现象：U形管左端液面上升；

（4）从环境保护的角度看，丙同学的实验存在的缺陷为：无色气体遇到空气变为红棕色气体；改进方案为丙同学实验中没有尾气吸收装置；应在胶塞上安装一带活塞的导管并接入盛有O2的集气瓶中。