某实验小组用如下实验装置模拟工业上制取硝酸：

1. 某实验小组用如下实验装置模拟工业上制取硝酸：

(1) 控制氧气的流速是制硝酸的关键，该实验可通过来判断氧气的流速。

(2) 由于水的比热容较大， $\text{[math]}$ 中挥发的水蒸气会影响 $\text{[math]}$ 中的反应温度，所以应在 $\text{[math]}$ 之间插入装有（填字母）的干燥装置。

a．浓 $\text{[math]}$ b．碱石灰 c．无水 $\text{[math]}$

(3) 写出装置B中发生反应的化学方程式：。

(4) 实验时观察到装置D中出现红棕色气体，其原因是（用化学方程式表示）。

(5) 工业上要获得浓度较大的硝酸，往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁，然后在较低温度下进行蒸馏，蒸馏时不能采用较高温度的原因是。

(6) 工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择（填字母）作为罐体材料。

a．铁 b．铂 c．铝 d．镁

(7) 工业上可以以废铜屑为原料制备硝酸铜，请从节约原料和环境保护的角度从以下4种方法中选出最适宜采用的方法（填序号）。

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

④ $\text{[math]}$

【考点】

氧化还原反应方程式的配平;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某化学实验小组探究了铜的氧化过程。回答下列问题：

(1) 铜与浓硝酸反应的装置如图：

①仪器a的名称是，装置B的作用是。

②已知装置B中发生反应： $\text{[math]}$ ，若有ag $\text{[math]}$ 参加反应，理论上转移电子的物质的量为。(用含a的代数式表示)

(2) 铜与过量 $\text{[math]}$ 溶液反应的探究如下：

实验②中铜片溶解的离子方程式为，产生的气体为(填化学式)。

(3) NO是大气污染物之一。目前有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的条件下，使 $\text{[math]}$ 与NO反应生成无污染的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，写出该反应的化学方程式：。45g NO和17g $\text{[math]}$ 在一定条件下发生反应，如果 $\text{[math]}$ 的实际产率为60%，则生成 $\text{[math]}$ 的质量为。

实验探究题普通

铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色，小组同学探究其成因。

（1）铜片溶解的离子方程式为。

【初步实验】

甲同学提出猜想：溶液呈现鲜草绿色仅仅是因为气体溶解后，溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色，进行实验1-1及1-2予以验证。

编号		通入气体及流速	现象
1-1		N₂ ， VL/min	溢出红棕色气体，25min后溶液变成蓝色
1-2		O₂ ， VL/min	溢出红棕色气体，5min后溶液变成蓝色

（2）乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立，理由是。

【深入研究】

分别向三支试管内依次加入下列试剂后，同时插入铜丝并记录实验现象，如下表。

编号	浓硝酸/mL	蒸馏水/滴	30%H₂O₂/滴	4mol/L尿素溶液/滴	现象
2-1	1	3	0	0	快速反应，异常剧烈，溶液鲜草绿色
2-2	1	0	3	0	反应较慢，溶液为蓝色，无绿色出现
2-3	1	0	0	3	反应较慢，溶液为蓝色。无绿色出现

已知：①尿素的化学式为 $\text{[math]}$ ，其中C的化合价为+4价

②该条件下，浓硝酸与尿素溶液不反应

③金属和浓硝酸反应过程中有HNO₂生成，可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。

其原理为：

第一步： $\text{[math]}$

第二步：Cu+ $\text{[math]}$

第三步： $\text{[math]}$

（3）补全上述原理的第二步反应，对应的离子反应方程式为：。

（4）因为发生如下化学反应，因此实验2-3中反应速率较慢。

___________CO(NH₂)₂+___________ $\text{[math]}$ ___________ $\text{[math]}$ ___________+___________

上述实验可以说明反应过程中的HNO₂对反应速率有一定影响。

丙同学设计实验3，能证明反应混合液的鲜草绿色也与HNO₂也有关。

（5）实验3：向一支试管内加入5滴稀H₂SO₄ ，加入NaNO₂溶液振荡后，再滴加(填化学式)溶液，观察到溶液变为鲜草绿色。

（6）解释实验1-1和1-2的现象差异。

实验探究题普通

3. 为探究铜与稀硝酸反应的气体产物及亚硝酸对其反应速率的影响，进行如下实验。

实验一探究铜与稀硝酸反应的气体产物实验装置如图所示，气密性已检查。

已知： $\text{[math]}$ ，该反应较缓慢，待生成一定量 $\text{[math]}$ 时突显明显棕色。

(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是。

(2)若装置 A中有 NO₂气体生成，则装置 B中的实验现象为。

(3)若装置A中铜与稀硝酸反应只生成 NO气体，写出该反应的离子方程式，装置B中的实验现象为。

实验二实验一的过程中发现铜与稀硝酸反应比较慢，A中产生无色气体。查阅文献得知铜与浓 HNO₃反应一旦发生就变快，是因为开始生成的 NO₂溶于水形成 HNO₂(弱酸，不稳定)，使反应加快。为了探究 HNO₂对铜与稀硝酸反应速率的影响，采用实验一的实验装置和操作，设计了如下实验。

实验序号	温度(℃)	6mol/L硝酸(mL)	铜片(g)	NaNO₂(g)	B中溶液变色的时间(s)
①	25	20	5	0	t₁
②	25	20	5	1.0	t₂

(4)已知NO₂与 H₂O反应生成 HNO₂和另一种常见的强酸，写出其反应的化学方程式。

(5)上述实验②中加入1.0g NaNO₂固体的作用是。

(6)实验测得 t₁＞t₂ ，可得出的结论是。

实验探究题普通