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【某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外,还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明:“常温下,NO2与N2O4混合存在,在低于】
1人问答
问题描述:

某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外,还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明:“常温下,NO2与N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。”为此,他们设计了如下图所示的装置。

请回答下列问题

(1)写出A中Cu与HNO3反应可能的化学方程式                             。

(2)实验开始前先打开A部分的活塞K1,持续通入一段时间的氮气再关闭K1,其目的是                                             ;装置中B瓶的作用是                                                              。

(3)停止反应后,打开D中的活塞K2并通入O2,若有NO生成,则D中出现的现象是                               ;实验发现,通入的O2温度高低对实验现象有较大影响,为便于观察应通入(填“热”或“冷”)      的O2。

(4)为减小实验误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是                 

                                                           。

(5)实验测得如下数据:实验前,Cu、Ag合金的质量:15.0g,浓HNO3:40mL13.5mol·L1;实验后A溶液:V=40mL c(H+)=1.0mol·L1。假设反应中HNO3既无挥发也无分解,则:

①参加反应的HNO3的物质的量为                  mol。

②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是                                                     。

(6)若已知Cu、Ag合金的质量为mg,且溶解完全。请利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作,以确定合金中Cu的质量分数,其实验过程为                                           。

 

宋国乡回答:
  21.(12分)(1)Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O     3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (写对一个给1分,两个都对给3分)   (2)把装置中的空气赶走,防止NO被氧化为NO2  (1分,写出防止NO被氧化为NO2就给分)   干燥反应中生成的气体 (1分)(3)无色气体变为红棕色 (1分)  热  (1分)   (4)打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2(1分)(5)①0.5(1分)   ②C中烧瓶在实验前后增加的质量 (1分)   (6)在A中加入过量含Cl—溶液,过滤后,将沉淀洗涤、干燥,最后称取沉淀的质量  (2分)
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