Question

某同學(xué)用下面裝置實(shí)現(xiàn)銅與濃、稀硝酸反應(yīng)，過(guò)程如下：
I．取一段銅絲，用稀硫酸除去銅銹[主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃]．
Ⅱ．將洗滌后的銅絲做成匝數(shù)較多的螺旋狀．
Ⅲ．按下圖所示連接儀器、檢查氣密性、裝入化學(xué)試劑．
（1）過(guò)程I發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺═2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O

．
（2）過(guò)程Ⅱ?qū)�銅絲做成螺旋狀的目的是

增大銅絲與酸的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率

．
（3）過(guò)程Ⅲ的后續(xù)操作如下：
①為使?jié)庀跛崤c銅絲接觸．操作是

打開(kāi)止水夾a和b，從注射器中推入空氣

．當(dāng)紅棕色氣體較多時(shí)，輕抽注射器使反應(yīng)停止，關(guān)閉a，取下注射器．
②換入另一注射器后，打開(kāi)b和分液漏斗活塞，玻璃管充滿(mǎn)稀硝酸時(shí)，關(guān)閉b打開(kāi)a，可見(jiàn)無(wú)色氣體產(chǎn)生．稀硝酸充滿(mǎn)玻璃管的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->

將玻璃管中的NO₂排出

．
（4）已知：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO和NO₂的混合氣體的組成可表示為NO_x．將該混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時(shí)，x的取值范圍應(yīng)為

1.5≤x＜2

．

Answer 1

分析：（1）稀硫酸和銅銹反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化碳和水；
（2）根據(jù)外界條件（反應(yīng)物接觸面積）對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析；
（3）①根據(jù)氣體壓強(qiáng)對(duì)濃硝酸的影響分析；
②玻璃管中存有二氧化氮，影響稀硝酸和銅反應(yīng)生成一氧化氮的實(shí)驗(yàn)，利用稀硝酸排出二氧化氮?dú)怏w；
（4）由方程式2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O和NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O可知，NO單獨(dú)不能被吸收，NO和NO₂混合氣體被NaOH溶液被完全吸收，滿(mǎn)足n（NO₂）：n（NO）≥1，當(dāng)n（NO₂）：n（NO）=1時(shí)x值最小，計(jì)算x的最小值，因?yàn)榛煊蠳O，所以x最大值＜2，據(jù)此確定x取值范圍．

解答：解：（1）稀硫酸和銅銹反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化碳和水，
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O；
（2）反應(yīng)物的接觸面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，當(dāng)將銅絲做成螺旋狀時(shí)增大了銅和硝酸的接觸面積，提高了化學(xué)反應(yīng)速率，
故答案為：增大銅絲與酸的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）①利用錐形瓶中氣壓將濃硝酸壓入玻璃管使?jié)庀跛岷豌~反應(yīng)，要想使該實(shí)驗(yàn)發(fā)生，需將止水夾a和b打開(kāi)，從注射器中推入空氣；銅和濃硝酸反應(yīng)生成碳酸銅、二氧化氮和水，
故答案為：打開(kāi)止水夾a和b，從注射器中推入空氣；
②玻璃管中存有二氧化氮，影響稀硝酸和銅反應(yīng)生成一氧化氮的實(shí)驗(yàn)，如果控制b和分液漏斗活塞，玻璃管充滿(mǎn)稀硝酸時(shí)，關(guān)閉b打開(kāi)a，排出了二氧化氮，所以可見(jiàn)無(wú)色氣體．所以稀硝酸充滿(mǎn)玻璃管的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簩⒉ＡЧ苤械腘O₂排出，
故答案為：將玻璃管中的NO₂排出；
（4）由方程式可知，NO單獨(dú)不能被吸收，NO和NO₂混合氣體被NaOH溶液被完全吸收，滿(mǎn)足n（NO₂）：n（NO）≥1，當(dāng)n（NO₂）：n（NO）=1時(shí)x值最小，x最小值為＞

2+1

2

=1.5，因?yàn)榛煊蠳O，所以x最大值＜2，故x的取值范圍為1.5≤x＜2，故答案為：1.5≤x＜2．

點(diǎn)評(píng)：本題以硝酸的性質(zhì)為載體考查了銅和硝酸的實(shí)驗(yàn)，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累．