Question

（12分）為探究銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物及影響反應(yīng)速率的主要因素，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一 探究銅和稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。

實(shí)驗(yàn)裝置如圖，氣密性已檢查。

已知：FeSO4+NO＝[Fe(NO)]SO4，該反應(yīng)較緩慢，待生成一定量[Fe(NO)]2+時(shí)突顯明顯棕色。

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜，緩慢滴入稀硝酸，該實(shí)驗(yàn)操作的目的是 。

（2）銅片和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（3）本實(shí)驗(yàn)A生成的氣體中，若有NO2，B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ；若只有NO生成，B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

實(shí)驗(yàn)二 探究銅和稀硝酸反應(yīng)速率先慢后快的原因

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)一，測得硝酸的濃度<6 mol?L-1，只有NO生成。當(dāng)銅片與5 mol?L-1硝酸反應(yīng)時(shí)，開始時(shí)反應(yīng)非常緩慢，一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快。為探究此反應(yīng)的反應(yīng)速率先慢后快的原因，進(jìn)行如下探究：

探究一：研究反應(yīng)過程的溫度變化對反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)所得曲線和現(xiàn)象記錄如下圖表。

時(shí)間/min	現(xiàn)象
0~15	銅表面出現(xiàn)氣泡，但速度很慢
25	溶液有很淺的藍(lán)色，氣泡生成速度加快
30	氣泡生成速度較快，均勻冒出
45	洗氣瓶中可見少量淡棕色的物質(zhì)
50	溶液中藍(lán)色明顯變深，洗氣瓶中突顯明顯棕色

（4）獲得圖2數(shù)據(jù)所需的測量儀器有________________________________。

（5）從上述圖表分析可得到的結(jié)論是 。

序號(hào)	溫度	銅片/g	硝酸/mL	硝酸銅/g
1	25℃	①	②	③
2	25℃	5	20	0.5
3	25℃	5	20	1.0

探究二：研究化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物對反應(yīng)速率的影響

設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，利用上圖裝置測定溶液突顯明顯棕色的時(shí)間。

（6）請將上表中將實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)條件填寫完整① ② ③

（7）通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)1、2、3的反應(yīng)速率并無明顯變化，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪�需要繼續(xù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是 。

Answer 1

（1）利用生成的CO2將整個(gè)裝置內(nèi)的空氣趕盡，避免NO和O2反應(yīng)生成NO2對氣體產(chǎn)物的觀察產(chǎn)生干擾 （2分） （2）3Cu +8HNO3(稀)＝3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O （2分）

（3）B瓶溶液變?yōu)樽攸S色；B瓶溶液出現(xiàn)棕色 （各1分，共2分）

（4）溫度計(jì)和秒表（或使用pH傳感器） （2分）

（5）反應(yīng)溶液溫度升高不是使反應(yīng)速率加快的主要因素（2分）

（6）5；20；0 （1分） （7）研究NO對反應(yīng)速率的影響 （2分）

【解析】

試題分析：（1）由于裝置中含有空氣，能氧化生成的NO，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜，緩慢滴入稀硝酸，二者反應(yīng)生成CO2，利用生成的CO2將整個(gè)裝置內(nèi)的空氣趕盡，避免NO和O2反應(yīng)生成NO2對氣體產(chǎn)物的觀察產(chǎn)生干擾。

（2）銅片和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu +8HNO3(稀)＝3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O。

（3）本實(shí)驗(yàn)A生成的氣體中，若有NO2，NO2溶于水生成硝酸，硝酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，所以B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為B瓶溶液變?yōu)樽攸S色；若只有NO生成，由于FeSO4+NO＝[Fe(NO)]SO4，則B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B瓶溶液出現(xiàn)棕色。

（4）根據(jù)圖像可知需要測量溫度和時(shí)間，因此需要的儀器是溫度計(jì)和秒表。

（5）根據(jù)圖像可知溫度升高后反應(yīng)速率增加的程度不是很大，這說明反應(yīng)溶液溫度升高不是使反應(yīng)速率加快的主要因素。

（6）要研究化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物對反應(yīng)速率的影響，則反應(yīng)物銅片和硝酸應(yīng)該是相銅的，即①中銅片質(zhì)量為5g；②中硝酸的濃度是體積20ml；根據(jù)2、3可知1中硝酸銅為0。

（7）由于生成物不止一種，所以為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪�需要繼續(xù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是研究NO對反應(yīng)速率的影響。

考點(diǎn)：考查外界條件對反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與研究