Question

【題目】銅不能與稀硫酸直接反應，本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應完全，通過蒸發、結晶可制得硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。

(1)把濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中的目的是_______________。

(2)圖1燒瓶中發生反應的離子方程式為_____________________________________。

(3)圖2是圖1的改進裝置，其優點除可以防止倒吸外還有：____________________________。

Answer 1

【答案】確保所有的硝酸都作氧化劑，在溶液中將銅氧化，以生成硫酸銅 Cu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8H＋＋2 NO3-＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O NO、NO2有毒氣體能被完全吸收

【解析】

(1)多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中能使硝酸全部被還原；(2)銅粉與稀硫酸不反應，銅與濃硝酸反應；(3)改進前NO、NO2有毒氣體不能被完全吸收。

(1)銅與硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮、一氧化氮和水，NO3-不能全部被還原，把濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中能使硝酸全部被還原，故答案為：確保所有的硝酸都作氧化劑，在溶液中將銅氧化，以生成硫酸銅；

(2)將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，銅粉與稀硫酸不反應，銅與濃硝酸反應，Cu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應的進行，濃硝酸變成稀硝酸，稀硝酸和銅反應生成硝酸銅和一氧化氮、水：3Cu＋8H＋＋2NO3-＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

(3)改進前，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮有毒且和水不反應，所以NO、NO2有毒氣體不能被完全吸收，且二氧化氮和氫氧化鈉反應后，導管內壓強減小，易產生倒吸現象；改進后，通入氧氣，氧氣、一氧化氮、二氧化氮、水反應完全生成硝酸被氫氧化鈉吸收；且中間儲氣瓶有緩沖作用，防止倒吸。