Question

如圖甲是課本中驗(yàn)證銅和濃硝酸反應(yīng)的裝置，乙、丙是師生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的裝置：

（1）甲、乙、丙三個(gè)裝置中共同發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是______
（2）和甲裝置相比，乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是①______；②______
（3）為了進(jìn)一步驗(yàn)證NO₂和水的反應(yīng)，某學(xué)生設(shè)計(jì)了丙裝置．先關(guān)閉彈簧夾______，再打開(kāi)彈簧夾______，才能使NO₂氣體充滿試管②．
（4）當(dāng)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(jìn)入試管②應(yīng)如何操作______．

Answer 1

解：（1）甲、乙、丙三個(gè)裝置中共同的一個(gè)反應(yīng)是濃硝酸與銅片反應(yīng)或是濃硝酸與銅絲反應(yīng)，即Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）甲、乙兩個(gè)裝置的差異在于：甲裝置銅與濃硝酸反應(yīng)使用的是銅片直接與濃硝酸反應(yīng)，而乙裝置則是可移動(dòng)的銅絲與濃硝酸反應(yīng)，其優(yōu)點(diǎn)為便于控制，需要時(shí)插入酸液就反應(yīng)，不需要時(shí)從酸液中移出即可；甲裝置沒(méi)有處理NO₂污染的裝置，而乙裝置用氫氧化鈉溶液吸收產(chǎn)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(huán)境．
（3）要使NO₂充滿試管②，就不能讓NO₂進(jìn)入燒杯中與水反應(yīng)，即必須關(guān)閉彈簧夾c，且打開(kāi)彈簧夾a、b，使NO₂經(jīng)過(guò)試管②，利用NO₂的密度比空氣大來(lái)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(jìn)入試管②，就必須打開(kāi)c，關(guān)閉a和b，且要讓NO₂與燒杯中的水接觸發(fā)生反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，即須增大試管②的壓強(qiáng)，把NO₂排入燒杯，可用熱毛巾捂住試管②．故答案為：關(guān)閉ab打開(kāi)c用熱毛巾捂試管．
分析：（1）根據(jù)銅與濃硝酸的反應(yīng)思考．（2）根據(jù)甲乙兩個(gè)裝置的不同點(diǎn)分析．（3）根據(jù)題意和裝置的特點(diǎn)以及裝置之間的連接方式思考．（4）根據(jù)裝置特點(diǎn)和二氧化氮的性質(zhì)以及噴泉實(shí)驗(yàn)發(fā)生的條件解答．
點(diǎn)評(píng)：本題把實(shí)驗(yàn)知識(shí)與濃硝酸的性質(zhì)、二氧化氮的性質(zhì)、噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)生等結(jié)合一起，具有很強(qiáng)的綜合性，因而難度較大，需要細(xì)心審題，認(rèn)真分析，是一則訓(xùn)練思維能力的好題，值得重點(diǎn)研究．