Question

17．請按要求回答下列問題：

（1）某同學設(shè)計圖1裝置進行探究“銅和稀硝酸反應(yīng)制取NO”的實驗（夾持裝置已略去），則制取NO的化學方程式為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
利用該裝置還可制取并收集少量其他氣體，請完成下表：

制取氣體	藥品
O2	H2O2、MnO2
H2	某溶液NaOH（或HCl）、Al

（2）根據(jù)圖2回答：
①打開K₁，合上K₂．則此時此裝置為電解池；
②A電極可觀察到的現(xiàn)象是附著紅色固體．
（3）根據(jù)圖3回答：將純凈的CuSO₄溶液放入如圖所示的裝置中進行電解，石墨電極上的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑．圖2對應(yīng)的實驗完成后，銅電極增重6.4g，石墨電極產(chǎn)生標準狀況下的氣體體積1.12L．

Answer 1

分析 （1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水；該裝置為固液不加熱型制備氣體的發(fā)生裝置，則選用雙氧水分解制氧氣和鋁與非氧化性酸或者強堿反應(yīng)制氫氣；
（2）打開K₁，合上K₂，形成電解池裝置，Cu為陽極，被氧化，Zn為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；
（3）根據(jù)圖3，石墨為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣，銅為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)結(jié)合電子守恒來計算．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，反應(yīng)的化學方程式為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
該裝置為固液不加熱型制備氣體的發(fā)生裝置，則制備氧氣選用雙氧水在二氧化錳催化條件下分解生成；制氫氣可選鋁與非氧化性酸HCl或者強堿NaOH反應(yīng)生成；
故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；

制取氣體	藥品
	H2O2、MnO2
H2	NaOH（或HCl）

（2）①打開K₁，合上K₂，形成電解池裝置，故答案為：電解池；
②打開K₁，合上K₂，形成電解池裝置，Cu為陽極，被氧化，發(fā)生Cu-2e^-═Cu²⁺，Zn為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，鋅極鍍上一層紅色的銅，所以A電極可觀察到的現(xiàn)象是附著紅色固體，故答案為：附著紅色固體；
（3）根據(jù)圖3，石墨為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，銅電極增重6.4g，n（Cu）=0.1mol，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，由可知4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，生成n（O₂）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L．
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O； 1.12．

點評 本題綜合考查了固液不加熱型制備氣體的方法，原電池和電解池知識，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握原電池、電解池的工作原理以及電極方程式的書寫，難度中等．