《2025年课时训练九年级化学上册沪教版江苏人民出版社》

15 金属铜与稀硝酸$(HNO_{3})$能否反应呢？某校课外活动小组查阅资料后,设计了如图所示的实验装置(加热和固定装置均已略去)。图中$K_{1}$、$K_{2}$为止水夹(处于关闭状态),B 中的注射器中含有一定量空气。

【查阅资料】
Ⅰ. 铜能与稀硝酸反应,其化学方程式为$3Cu+8HNO_{3}\xlongequal {△}3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\uparrow +4H_{2}O$。
Ⅱ. NO 是无色、无味的气体,极易与空气中的氧气反应生成红棕色的气体$NO_{2}$。
Ⅲ.$NO_{2}$有毒,能与 NaOH 溶液反应。
【实验步骤】
(1)连接仪器,检查装置的气密性,装入药品。
(2)打开$K_{1}$通入干燥、纯净的$CO_{2}$,其目的是排出装置内的空气，防止生成的NO被空气中的氧气氧化。
(3)当观察到 C 装置中的现象为澄清石灰水变浑浊时,关闭$K_{1}$,此时 C 装置中发生反应的化学方程式为Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。
(4)将 A 装置中铜丝插入稀硝酸,微热,使其反应一段时间后,将铜丝从稀硝酸中取出。
(5)检验铜与稀硝酸反应生成的 NO 气体,其相应的实验操作及现象是打开K₂，将针筒内的空气挤压入圆底烧瓶中，若观察到烧瓶内气体变为红棕色，则说明铜与稀硝酸反应生成了NO。

答案：
(2)排出装置内的空气，防止生成的NO被空气中的氧气氧化
(3)澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
(5)打开K₂，将针筒内的空气挤压入圆底烧瓶中，若观察到烧瓶内气体变为红棕色，则说明铜与稀硝酸反应生成了NO[解析]
(2)铜与稀硝酸反应可生成NO，而NO易被空气中的O₂氧化成NO₂，因此实验开始前，应先排出装置内的空气，防止生成的NO被空气中的O₂氧化。
(3)当观察到C装置中澄清石灰水变浑浊时，则说明圆底烧瓶中已充满CO₂，此时可关闭K₁，让铜丝与稀硝酸发生反应，C装置中澄清石灰水与CO₂反应的化学方程式为Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。
(5)由题干信息可知，NO能被空气中的O₂氧化成红棕色的NO₂，因此检验生成的NO气体时，可向圆底烧瓶中通入空气，若观察到圆底烧瓶内产生红棕色气体，则说明铜与稀硝酸反应生成了NO。

(1)乌铜是一种合金,其硬度比纯铜大；乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的延展性。
(2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是常温下银化学性质稳定。
(3)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现：
方案一：$Fe\xrightarrow {H_{2}SO_{4}}H_{2}\xrightarrow [△]{CuO}Cu$
方案二：$CuO\xrightarrow {H_{2}SO_{4}}CuSO_{4}\xrightarrow {Fe}Cu$
①上述两种方案中较优的是方案二,理由是反应条件都是常温，节约能源；
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。

答案：
(1)大 延展性
(2)常温下银化学性质稳定
(3)①方案二 反应条件都是常温，节约能源 ②Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu