Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)，來(lái)研究硫酸和硝酸的性質(zhì)．
實(shí)驗(yàn)一：如圖1，在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入2mL濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺(tái)上．把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中．塞緊試管口，在玻璃管口處纏放一團(tuán)蘸有Na2CO3溶液的棉花．給試管加熱，觀察現(xiàn)象．當(dāng)試管中的液體逐漸透明時(shí)，停止加熱．待試管中的液體冷卻后，將試管中的液體慢慢倒入另一支盛有少量水的試管中，觀察現(xiàn)象．

回答下列問(wèn)題：
（1）a處反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， 計(jì)算放出112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 ．
（2）試管中的液體反應(yīng)一段時(shí)間后，b處濾紙條的變化為 ．
待試管中反應(yīng)停止后，給玻璃管放有蘸過(guò)品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜�，濾紙條的變化為 ．
（3）實(shí)驗(yàn)二：為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖2所示（加熱裝置和固定裝置均已略去）．A為注射器，B為兩端長(zhǎng)短不等的U形管，C是裝有NaOH溶液的燒杯，D處是繞成螺旋狀的銅絲，K1、K2是止水夾．
（實(shí)驗(yàn)時(shí)，為在D處收集到NO，以便觀察顏色，必須事先在A中吸入一定量的空氣．然后K1（“關(guān)閉”或“打開(kāi)”），從U形管左端注入稀硝酸，當(dāng)看到現(xiàn)象可以確定U形管中空氣已被趕盡．
（4）然后給裝置B微微加熱，在裝置D處產(chǎn)生無(wú)色氣體，其反應(yīng)的離子方程式為： ．
（5）如何證明D處聚集的是NO而不是H2？ ．

Answer 1

【答案】
（1）Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；0.01 mol
（2）蘸有品紅溶液的濾紙條褪色；濾紙變紅
（3）關(guān)閉；U形管右端稀硝酸接觸膠塞
（4）3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O
（5）打開(kāi)止水夾K1 ， 把注射器中的空氣壓入U(xiǎn)形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2
【解析】解：實(shí)驗(yàn)一：（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能和銅反應(yīng)，被銅還原為二氧化硫，所以產(chǎn)物有生成的硫酸銅、二氧化硫和水；書(shū)寫化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O，銅的化合價(jià)升高2價(jià)失去兩個(gè)電子，硫酸中硫的化合價(jià)降低2價(jià)得到兩個(gè)電子，生成1mol二氧化硫轉(zhuǎn)移2mol電子，現(xiàn)放出112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），生成n（SO2）= =5×10﹣3mol，轉(zhuǎn)移5×10﹣3mol×2=0.01mol電子，所以答案是：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；0.01 mol；（2）二氧化硫能和有色物質(zhì)生成無(wú)色物質(zhì)，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱時(shí)會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色，濾紙變紅，所以答案是：蘸有品紅溶液的濾紙條褪色；濾紙變紅；實(shí)驗(yàn)二：（3）在A中吸入一定量的空氣，然后關(guān)閉K1 ， 打開(kāi)止水夾K2 ， 使銅與稀硝酸反應(yīng)生成的一氧化氮進(jìn)入集氣瓶，當(dāng)U形管右端稀硝酸接觸膠塞時(shí)，可以確定U形管中空氣已被趕盡，所以答案是：關(guān)閉；U形管右端稀硝酸接觸膠塞；（4）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和NO，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O，所以答案是：3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O；（5）B中硝酸和銅反應(yīng)生成NO，易與氧氣反應(yīng)，則將A中空氣壓入B中，會(huì)有紅棕色氣體生成，如果觀察到紅棕色，則說(shuō)明生成NO而不是氫氣，所以答案是：打開(kāi)止水夾K1 ， 把注射器中的空氣壓入U(xiǎn)形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2 ．