Question

下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：（1）写出铜和浓硝酸反

下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：（1）写出铜和浓硝酸反应的离子方程式______．（2）和甲装置相比，乙装置的优点有______（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置，做实验时先关闭弹簧夹______，再打开弹簧夹______，才能使NO2气体充满②试管．（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作______．（5）②试管中的NO2和水充分反应后，所得溶液物质的量浓度的最大值是______（气体体积按标准状况计算）．

Answer 1

（1）因铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故答案为：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（2）乙装置能使反应可控制，随时可以停止，同时吸收NO₂气体，防止污染环境，
故答案为：①可以控制反应②吸收NO₂气体，防止污染环境；
（3）为了NO₂气体充满②试管，应先关闭c，然后打开a、b，故答案：关闭c；a、b；
（4）为了让二氧化氮与水接触发生反，应先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②，故答案为：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②（合理答案均给分）；  
（5）设试管的容积为VL，根据NO₂和水反应：3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO
                                       

V

22.4

          

V

22.4

×

2

3

反应后溶液中的溶质HNO₃的物质的量为 

V

22.4

×

2

3

mol，溶液的体积为V×

2

3

L，
所以溶液物质的量浓度为：

1

22.4

mol?L^-1=0.045mol?L^-1，
故答案为：0.045mol?L^-1．