解题思路:(1)金属铜和稀硝酸之间的反应无需加热,反应生成硝酸铜、NO和水,根据产物性质回答现象;
(2)加快反应速率的因素:增加硝酸的浓度、升高温度、形成原电池,金属做负极等;
(3)气球逐渐缩小,则气体逐渐减少,氮的氧化物转化为硝酸;
(4)Cu与硝酸、氧气反应生成硝酸铜和水,利用2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO3)2+2H2O计算.
(1)金属铜和稀硝酸之间的反应无需加热,反应生成硝酸铜、NO和水,发生的离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,生成硝酸铜溶液,则观察到溶液变蓝色,生成NO气体,NO与氧气反应生成二氧化氮,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球变大,即现象有:溶液变蓝色,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球胀大,
故答案为:否;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;烧瓶内气体由无色继而变成红色;气球胀大;
(2)A.加入蒸馏水,会将硝酸稀释反应速率减慢,故A错误;
B.醋酸钠会和硝酸反应生成醋酸,酸由强酸变为弱酸,反应速率减慢,故B错误;
C.石墨、金属铜以及硝酸形成的原电池,金属铜做负极,加快反应速率,故C正确;
D.加入AgNO3溶液(少量),金属铜会置换出金属银,形成的原电池中,金属铜为负极,加快反应速率,故D正确;
故选CD.
(3)一氧化氮、二氧化氮均可以和氧气按一定比例被水吸收得到硝酸溶液,因此气体逐渐减少,氮的氧化物转化为硝酸发生4NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3,故答案为:NO2+O2+2H2O═4HNO3(或4NO+3O2+2H2O═4HNO3);
(4)③n(Cu)=[0.384g/64g/mol]=0.006mol,由3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,被硝酸氧化的Cu为
0.01L×1.2mol/L×
1
4×3
2=0.0045mol/L,则被氧化的Cu为0.006mol-0.0045mol=0.0015mol,
由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,总反应为2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO3)2+2H2O可知,2Cu~O2~2CO2,n(O2)=0.003mol×22.4L/mol=0.0672L=67.2mL,a中盛有标况下的空气(氧气占五分之一),烧瓶为250mL,则氧气占(250-10)×0.2=48mL,所以参加反应的氧气为67.2mL-48mL=19.2mL,V(CO2)=2×19.2mL=38.4mL,
故答案为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO3)2+2H2O;38.4mL.
点评:
本题考点: 硝酸的化学性质;铜金属及其重要化合物的主要性质.
考点点评: 本题考查实验方案的设计,明确实验步骤及物质的性质是解答本题的关键,注意(3)利用氧化还原反应进行计算是解答的难点,题目难度大.