Question

如圖甲是課本中驗證銅和濃硝酸反應的裝置，乙、丙是師生對演示實驗改進后的裝置：

（1）甲、乙、丙三個裝置中共同發生的反應的化學方程式是______
（2）和甲裝置相比，乙裝置的優點是①______；②______
（3）為了進一步驗證NO₂和水的反應，某學生設計了丙裝置．先關閉彈簧夾______，再打開彈簧夾______，才能使NO₂氣體充滿試管②．
（4）當氣體充滿試管②后，將銅絲提起與溶液脫離，欲使燒杯中的水進入試管②應如何操作______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據銅與濃硝酸的反應思考．（2）根據甲乙兩個裝置的不同點分析．（3）根據題意和裝置的特點以及裝置之間的連接方式思考．（4）根據裝置特點和二氧化氮的性質以及噴泉實驗發生的條件解答．
解答：解：（1）甲、乙、丙三個裝置中共同的一個反應是濃硝酸與銅片反應或是濃硝酸與銅絲反應，即Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）甲、乙兩個裝置的差異在于：甲裝置銅與濃硝酸反應使用的是銅片直接與濃硝酸反應，而乙裝置則是可移動的銅絲與濃硝酸反應，其優點為便于控制，需要時插入酸液就反應，不需要時從酸液中移出即可；甲裝置沒有處理NO₂污染的裝置，而乙裝置用氫氧化鈉溶液吸收產生的NO₂，能防止空氣污染．故答案為：：可隨用隨制；二氧化氮被吸收，防止污染環境．
（3）要使NO₂充滿試管②，就不能讓NO₂進入燒杯中與水反應，即必須關閉彈簧夾c，且打開彈簧夾a、b，使NO₂經過試管②，利用NO₂的密度比空氣大來用向上排空氣法收集NO₂．
故答案為：C；a，b；
（4）欲使燒杯中的水進入試管②，就必須打開c，關閉a和b，且要讓NO₂與燒杯中的水接觸發生反應3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，即須增大試管②的壓強，把NO₂排入燒杯，可用熱毛巾捂住試管②．故答案為：關閉ab打開c用熱毛巾捂試管．
點評：本題把實驗知識與濃硝酸的性質、二氧化氮的性質、噴泉實驗的發生等結合一起，具有很強的綜合性，因而難度較大，需要細心審題，認真分析，是一則訓練思維能力的好題，值得重點研究．