某课外活动小组用注射器作反应器，对铜与稀硝酸反应的实验进行了
某课外活动小组用注射器作反应器，对铜与稀硝酸反应的实验进行了创新设计。根据实验操作回答有关问题（假定实验在标准状况下进行，空气中N2和O2的体积之比为4∶1）：
（1）图示是一支规格为50mL的注射器（活塞与针筒间的润滑性良好），在注射器中加入48mg铜片，然后拔出针头，在安针头处套上软胶管。
（2）先抽取少量6mol/L的稀HNO3，并立即排至废液缸中，目的是___________。
（3）再抽取10mL6mol/L的稀HNO3，把弹簧夹夹在软胶管上，反应开始时缓慢，然后逐渐加快。预期在注射器中可观察到哪些现象？请依次写出。
（4）反应完毕后，打开止水夹，立即将活塞拉至36.2mL处，夹好弹簧夹，观察到_______，轻摇注射器几下，静置，又观察到_______、________；重复以上操作几次，至针筒内最后无NO为止。针筒内溶液中c（NO３-）为_______，c（H+）为________。共抽入空气体积至少为______。
见解析
【试题分析】解析：本题是对铜与硝酸反应实验的创新设计，也是对思维能力的创新考查。在回答实验现象时要叙述完整，注意思维的有序性；在进行计算时要抓住物质的量的关系，注意思维的深刻性。
（2）其目的是为了排除注射器内残留的少量空气。
（3）首先分析反应的化学方程式，再联想实验情景进行推理回答：①铜片表面有气泡逸出，针筒内聚集无色气体；②溶液由无色变为蓝色；③由铜与硝酸反应的物质的量判断硝酸过量知：铜片全部溶解；④通过计算48mg铜片完全反应产生难溶于水的NO11.2mL知：活塞自动移到刻度约21.2mL处。
（4）NO被吸入的空气氧化为红棕色的NO2，红棕色的NO2与水反应又变为无色。已知：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，气体体积共减少7mL（15mL空气中约有3mLO2），活塞由36.2mL处慢慢移到约29.2mL处；从结果看NO３-浓度守恒，仍为6mol/L；依总反应：2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O计算得H+的浓度为（10mL×6×10-3mol/L-0.048g/64g・mol-1×
×4）÷（10×10-3L）=5.85mol/L；抽入空气的体积为0.048g/64g・mol-1×1/2×5×22400mL・mol-1=42mL。
