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  某化学小组设计了铜与浓、稀硝酸反应的一体化实验装置如图所示(部分固定装置省略),实验步骤如下.请回答下列问题:1.分别配制0.5mol/LNaHCO3溶液和NaOH溶液.2.组装装置,检查装置

  某化学小组设计了铜与浓、稀硝酸反应的一体化实验装置如图所示(部分固定装置省略),实验步骤如下.请回答下列问题:

  1.分别配制0.5mol/LNaHCO3溶液和NaOH溶液.

  2.组装装置,检查装置气密性.

  3.量取4mL0.5mol/LNaHCO3溶液注入分液漏斗,量取2mL浓硝酸注入试管,在烧杯中加入50mL0.5mol/LNaOH溶液.

  4.将铜丝伸入浓硝酸中反应10-15s后将铜丝拉起、停止反应.

  5.打开分液漏斗的活塞,将全部NaHCO3溶液注入试管内,关闭活塞等待30-60s.

  6.再将铜丝伸入反应后的溶液中约20s,待气泡发生速率缓和后关闭止水夹,继续反应1-2min后将铜丝拉起,反应过程中用酒精灯微热.

  7.打开分液漏斗的活塞,看到___现象时关闭活塞.

  8.实验结束,拆开装置,清洗仪器.

  (1)该小组欲配制100mL0.5mol/LNaOH溶液,需称量NaOH___克,将NaOH在烧杯中溶解后需___后才能转移到容量瓶中.在配制溶液过程中的实验操作中造成溶液浓度偏大的是___(填序号)

  ①移液后未洗涤烧杯、玻璃棒就直接定容;②定容时俯视刻度线;③摇匀后发现液面低于刻度后加水;

  (2)步骤2中检查装置气密性的操作为___;

  (3)写出Cu与浓硝酸反应的化学方程式___;

  (4)实验设计中铜丝可拉伸的优点是___;

  (5)步骤4反应过程中观察到的现象是___;

  (6)步骤5将NaHCO3溶液注入试管内的目的是___;

  (7)步骤7打开分液漏斗的活塞,看到___现象时关闭活塞.

1回答
2020-05-08 07:13
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汤耀林

  (1)配制100mL0.5mol/LNaOH溶液,需称取NaOH固体=0.5mol/L×0.1L×40g/mol=2g,氢氧化钠溶于水放热,溶解后的氢氧化钠溶液必须冷却后才能转移到容量瓶中,否则配制的溶液体积偏小,浓度偏高,

  ①移液后未洗涤烧杯、玻璃棒就直接定容,配制的溶液中溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故①错误;

  ②定容时俯视刻度线,导致加入的蒸馏水偏少,溶液的体积偏校,配制的溶液浓度偏稿,故②正确;

  ③摇匀后发现液面低于刻度后加水,导致加入的蒸馏水偏多,溶液的体积偏大,配制的溶液浓度偏低,故③错误;

  故答案为:2;冷却;②;

  (2)组装装置,通过酒精灯加热使装置内外的压强不相等,具体操作为:关闭分液漏斗活塞,用酒精灯微热试管,若烧杯中液体有气泡冒出,且撤走酒精灯后瞬间球形干燥管内形成一段水柱,则气密性良好,

  故答案为:关闭分液漏斗活塞,用酒精灯微热试管,若烧杯中液体有气泡冒出,且撤走酒精灯后瞬间球形干燥管内形成一段水柱,则气密性良好;

  (3)浓硝酸具有强氧化性,能和较不活泼金属铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,

  故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;

  (4)实验设计中铜丝可拉伸,既可以控制反应的速率,又可以控制反应的进行和停止,当铜丝从部分变为全部进入溶液,反应速率增大,当铜丝全部抽出,反应停止,

  故答案为:便于控制反应的进行;

  (5)步骤4将铜丝伸入浓硝酸中反应10-15s,铜和浓硝酸反应,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,二氧化氮为红棕色气体,所以现象为有红棕色气体产生,

  故答案为:有红棕色气体产生;

  (6)步骤5将NaHCO3溶液注入试管内,反应生成氯化钠和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,产生的二氧化碳,排出装置中的二氧化氮,再将铜丝伸入反应后的溶液中约20s,铜具有还原性,稀硝酸具有氧化性,铜与稀硝酸发生氧化还原反应,生成硝酸铜,一氧化氮和水,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,NaHCO3溶液注入试管内,防止对后续产生的一氧化氮的检验的干扰,

  故答案为:碳酸氢钠和酸反应,排出装置中的二氧化氮,防止对后续产生的一氧化氮的检验的干扰;

  (7)步骤7打开分液漏斗的活塞,空气进入装置,一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮,验证有一氧化氮产生,

  故答案为:红棕色.

2020-05-08 07:17:56

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