Question

Ⅰ．銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為

 

；
在做銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，常觀察到試管內(nèi)生成的氣體先為淺紅棕色，其原因是

 

；
為了能直接觀察到生成的氣體的顏色，可在往稀硝酸中加入銅的同時(shí)，加入少量碳酸鹽，那么加入少量碳酸鹽的作用是

 

．
Ⅱ．某研究性學(xué)習(xí)小組欲證明：在同溫同壓下，相同濃度、相同體積的酸性不同的一元酸與足量鎂帶反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同，同時(shí)測定實(shí)驗(yàn)室條件下的氣體摩爾體積．設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示．該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：
①配制濃度均為1mol?L^-1鹽酸和醋酸溶液；
②量取15.00mL 1mol?L^-1鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個(gè)錐形瓶中；
③分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶a g，并系于銅絲末端；
④在廣口瓶中裝足量的水，按圖連接好裝置，檢查裝置的氣密性；
⑤將銅絲向下移動(dòng)，使足量鎂帶浸入酸中（銅絲不與酸接觸），至反應(yīng)完全，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；
⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫，調(diào)整乙和丙中液面使二者處于同一平面，讀出量筒中水的體積為V mL．
請(qǐng)你參與實(shí)驗(yàn)并回答下列問題：
（1）量取15.00mL 1mol?L^-1鹽酸和醋酸溶液所用的儀器是

 

；
A．帶刻度的燒杯  B．量筒  C．酸式滴定管   D．堿式滴定管
（2）步驟③中a的數(shù)值至少是

 

；步驟④中檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法是：

 

；步驟⑤中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)是

 

；
（3）本實(shí)驗(yàn)裝置丙中量筒的規(guī)格是

 

（填序號(hào)）．
A．10mL    B．100mL    C．200mL      D．500mL
（4）若水蒸氣的影響忽略不計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，氣體摩爾體積的計(jì)算式為：V_m=

 

；
（5）試簡述速率不等的原因是

 

；銅絲不與酸接觸的原因是

 

．
（6）試寫出鎂與醋酸溶液反應(yīng)的離子方程式：

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ、銅和稀硝酸 反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水；觀察到試管內(nèi)生成的氣體先為淺紅棕色是因?yàn)樵嚬苤泻�有空氣，一氧化氮被氧氣氧化為紅棕色氣體二氧化氮；加入碳酸鹽會(huì)和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w把試管中空氣趕凈，便于觀察生成的無色一氧化氮?dú)怏w；
Ⅱ、（1）量取15.00mL 1mol?L^-1鹽酸和醋酸溶液所用的儀器是精確度為0.01ml的酸式滴定管；
（2）依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算所需鎂的質(zhì)量，依據(jù)裝置壓強(qiáng)變化和液面變化分析判斷裝置氣密性；比較化學(xué)反應(yīng)速率，必須是比較一定時(shí)間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（4）根據(jù)氣體摩爾體積V_m=

V

n

來分析；
（5）從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來分析；根據(jù)鎂與銅易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測定；
（6）鎂與醋酸溶液反應(yīng)生成醋酸鎂和氫氣，醋酸是弱電解質(zhì)．

解答：解：Ⅰ、銅和稀硝酸 反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；觀察到試管內(nèi)生成的氣體先為淺紅棕色是因?yàn)樵嚬苤泻�有空氣，一氧化氮被氧氣氧化為紅棕色氣體二氧化氮；加入碳酸鹽會(huì)和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w把試管中空氣趕凈，便于觀察生成的無色一氧化氮?dú)怏w；
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O； 試管內(nèi)存在的空氣將生成的NO氧化為NO₂； 碳酸鹽與硝酸的反應(yīng)速率快，生成的CO₂排走了試管內(nèi)的空氣；
Ⅱ、（1）題中要求酸的體積10.00 mL較精確，應(yīng)選酸式滴定管，如用堿式滴定管會(huì)腐蝕橡膠管，故答案為：C；
（2）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
  24g　 2 mol　　　　　　　　
  a    1mol/L×0.015L　　
a=0.18g，
依據(jù)裝置圖分析．裝置氣密性檢查的方法是兩手掌緊貼錐形瓶外壁（或加熱）一會(huì)，如觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣；
比較化學(xué)反應(yīng)速率，必須是比較一定時(shí)間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化；
故答案為：0.18；兩手掌緊貼錐形瓶外壁（或加熱）一會(huì)，如觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣；反應(yīng)起止時(shí)間；
（3）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
　      2 mol　　　　　　　　1 mol
　 1 mol/L×0.015L　　      n（H₂）
n（H₂）=0.0075 mol，V（H₂）=0.0075 mol×22.4L/mol=0.168L=168ml，應(yīng)選200 mL量筒，
故答案為：C；
（4）由（3）得氣體的物質(zhì)的量為0.0075 mol，通過⑥的氣體的體積為V mL，V_m=

V

n

=

0.001V

0.0075

=

V

1000×0.0075

L/mol，故答案為：

V

1000×0.0075

L/mol；
（5）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)等，本題為濃度不同；鎂與銅易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測定，所以銅絲不與酸接觸，
故答案為：酸的濃度相同時(shí)，c（H⁺）不同；防止因形成原電池而干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察；
（6）鎂與醋酸溶液反應(yīng)生成醋酸鎂和氫氣，醋酸是弱電解質(zhì)，醋酸鎂是溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：Mg+2CH₃COOH=Mg²⁺+2CH₃COO^-+H₂↑，
故答案為：Mg+2CH₃COOH=Mg²⁺+2CH₃COO^-+H₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題為實(shí)驗(yàn)探究題，注意實(shí)驗(yàn)基本操作，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，難度中等．