7.
\(\rm{(1)}\)某化学合作小组利用铜与稀硝酸反应的原理设计原电池:
限选材料:稀硝酸,\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液;铜片,铁片,石墨和导线。
\(\rm{①}\)在方框内画出原电池的装置示意图,并作相应的标注。
\(\rm{②}\)负极的电极反应式为 。
\(\rm{(2)}\)小组的同学发现该实验开始时反应非常慢,但是随着反应的进行,反应速率不断地加大。小组的同学拟探究影响其速率的主要因素。
\(\rm{①}\)甲同学认为是生成的\(\rm{Cu^{2+}}\)对该反应起催化作用,欲验证其假设是否正确,该同学取两支试管分别加入同浓度的稀硝酸和相同的铜片,在其中一支中加入 ,比较两者开始产生气泡的时间。
\(\rm{②}\)乙同学依据铜和硝酸是放热反应,拟研究温度升高是否为该反应速度率不断加大的主要原因,实验结果如下:
由此可得到的结论是 。
\(\rm{③}\)丙同学查阅文献,得知稀硝酸与铜反应,还原产物起始也是\(\rm{NO_{2}}\),\(\rm{NO_{2}}\)对该反应起催化作用。通过下列装置验证\(\rm{(}\)部分装置省略\(\rm{):}\)
实验发现左侧\(\rm{3min}\)后开始大量产生气泡,右侧\(\rm{40min}\)内无明显变化。
\(\rm{a.}\)氢氧化钠溶液的作用是 。
\(\rm{b.}\)该学生设计在左侧加的是\(\rm{2mol·L^{-1}HNO_{3}}\)溶液,右侧加的是\(\rm{2.2 mol·L^{-1}}\)硝酸。左侧浓度稍偏小,这样设计主要是考虑到 。
\(\rm{c.}\)丁同学与丙同学交流后,他将实验改进为:在试管中加入\(\rm{3mL2mol·L^{-1}HNO_{3}}\)并放入铜片,然后加入几粒\(\rm{NaNO_{2}}\)晶体,发现只需\(\rm{1}\)秒钟,铜片表面就开始产生气泡。由丁的实验推断出的可能结论是: 。