Question

如圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊銅片，再用滴管滴入10mL稀硝酸．據此回答下列問題：
（1）實驗中觀察到的現象是

銅片表面有氣泡冒出，過一會兒，試管口附近有紅棕色氣體出現；燒杯中有晶體析出

；
（2）產生上述現象的原因是

銅片和稀硝酸反應生成NO，NO被氧氣氧化為NO₂；同時該反應放熱，使燒杯內飽和石灰水的溫度升高，氫氧化鈣溶解度減小而析出

；
（3）寫出有關反應的化學方程式

3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，2NO+O₂=2NO₂

；
（4）由實驗推知，反應后產物的總能量

小于

（填“大于”、“小于”、“等于”）硝酸和銅片的總能量．
（5）該裝置有明顯的不足，原因是

NO、NO₂逸散到空氣中，會造成環境污染

，改進的方法是

在試管上加一雙孔塞，用導氣管將生成的氣體導入到氫氧化鈉溶液中

．

Answer 1

分析：（1）根據金屬銅和硝酸反應的產物和飽和氫氧化鈣的溶解度隨溫度變化來回答；
（2）一氧化氮極易被氧化為二氧化氮，飽和石灰水的溶解度隨溫度的升高而降低；
（3）金屬銅和硝酸反應生成物有硝酸銅、水以及一氧化氮，一氧化氮被氧氣氧化為二氧化氮；
（4）當反應物的總能量高于生成物的總能量時，則反應是放熱反應；
（5）一氧化氮和二氧化氮均是有毒的氣體，會造成大氣污染，據此來確定實驗的改進方法．

解答：解：（1）金屬銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮是無色氣體，極易和氧氣反應生成二氧化氮紅棕色的氣體，該反應放出大量的熱，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以飽和石灰水中會析出氫氧化鈣晶體，故答案為：銅片表面有氣泡冒出，過一會兒，試管口附近有紅棕色氣體出現；燒杯中有晶體析出；
（2）金屬銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮是無色氣體，極易和氧氣反應生成二氧化氮紅棕色的氣體，該反應放出大量的熱，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以飽和石灰水中會析出氫氧化鈣晶體，故答案為：銅片和稀硝酸反應生成NO，NO被氧氣氧化為NO₂；同時該反應放熱，使燒杯內飽和石灰水的溫度升高，氫氧化鈣溶解度減小而析出；
（3）金屬銅和硝酸反應生成物有硝酸銅、水以及一氧化氮，3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮被氧氣氧化為二氧化氮，2NO+O₂=2NO₂，故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；2NO+O₂=2NO₂；
（4）金屬銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，該反應放出大量的熱，而當反應物的總能量高于生成物的總能量時，則反應是放熱反應，所以反應后產物的總能量小于硝酸和銅片的總能量，故答案為：小于；
（5）一氧化氮和二氧化氮均是有毒的氣體，會造成大氣污染，可以在試管上加一雙孔塞，用導氣管將生成的氣體導入到氫氧化鈉溶液中，故答案為：NO、NO₂逸散到空氣中，會造成環境污染；在試管上加一雙孔塞，用導氣管將生成的氣體導入到氫氧化鈉溶液中．

點評：本題考查學生金屬銅和硝酸的反應以及反應吸放熱和反應物以及產物的能量之間的關系，是一道綜合知識題目，難度不大．