图1是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图.其中装置Ⅰ为甲同学设计.(可能用到的相对原子质量:H:1&
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解题思路:(1)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水;

(2)装置Ⅰ中利用排水法收集;

(3)①含铜离子的溶液为蓝色、NO与氧气反应;

②气球逐渐缩小,则气体逐渐减少,氮的氧化物转化为硝酸;

③利用2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O计算;

④Cu与硝酸、氧气反应生成硝酸铜和水.

(1)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,发生的离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;

(2)装置Ⅰ中利用排水法收集,因为NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应,

故答案为:NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能肯定生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应;

(3)①Cu与硝酸生成硝酸铜溶液,生成NO气体,NO与氧气反应生成二氧化氮,则观察到溶液变蓝色,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球变大,

故答案为:溶液变蓝色,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球胀大;

②气体逐渐减少,氮的氧化物转化为硝酸发生NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3

故答案为:NO2+O2+2H2O═4HNO3、或4NO+3O2+2H2O═4HNO3

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,

则被氧气氧化的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(NO32+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)×0.25=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:38.4mL;

④上述过程的总反应为2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O,故答案为:2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O.

点评:

本题考点: 性质实验方案的设计.

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)中③利用氧化还原反应进行计算是解答的难点,题目难度中等.