Question

某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(加熱裝置和夾持裝置均已略去，裝置氣密性良好，F(xiàn)是用于鼓入空氣的雙連打氣球)。

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：

實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象
Ⅰ.將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸	產(chǎn)生氣體
Ⅱ.當(dāng)C裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，立刻將B裝置上提
Ⅲ.將A裝置中銅絲放入稀硝酸中，給A裝置微微加熱	A裝置中產(chǎn)生無色氣體 E裝置中開始時(shí)出現(xiàn)淺紅棕色氣體
Ⅳ.用F裝置向E裝置中鼓入空氣	E裝置內(nèi)氣體顏色逐漸加深
Ⅴ.一段時(shí)間后	C裝置中白色沉淀溶解

試回答下列問題：

(1)操作Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為___________________________________；

操作Ⅰ的目的是_________________________________________________；

D裝置的作用是_________________________________________________。

(2)C裝置中白色沉淀的化學(xué)式是___________________________________，

操作Ⅱ中當(dāng)C裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)立刻將B裝置上提的原因是_________________________________________________________________。

(3)操作Ⅲ中A裝置中產(chǎn)生無色氣體的化學(xué)方程式是_____________________ _________________________________________________________________。

(4)E裝置內(nèi)氣體顏色逐漸加深的原因是__________________________ _________________________________________________________________。

(5)操作Ⅴ現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是(用化學(xué)方程式說明)________________________ _________________________________________________________________。

Answer 1

解析　該實(shí)驗(yàn)的原理是首先用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂將裝置中的空氣排盡，以防止空氣中的氧氣對實(shí)驗(yàn)造成干擾，然后銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，通過向E裝置中通入空氣，氣體顏色變深，說明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO，最后處理尾氣。(1)操作Ⅰ是用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂將裝置中的空氣排盡，以防止空氣中的氧氣對實(shí)驗(yàn)干擾。(2)C裝置中白色沉淀是CaCO₃，操作Ⅱ中當(dāng)C裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)立刻將B裝置上提是防止消耗稀硝酸過多，從而影響銅與稀硝酸的反應(yīng)。(3)操作Ⅲ中A裝置中發(fā)生的是銅與稀硝酸的反應(yīng)。(4)E裝置內(nèi)氣體顏色逐漸加深是由于E裝置中有更多NO₂生成。(5)操作Ⅴ現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是NO₂與H₂O反應(yīng)生成硝酸，硝酸與CaCO₃反應(yīng)。

答案　(1)CO₂　用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳趕走裝置內(nèi)的空氣　平衡壓強(qiáng)，吸收NO、NO₂、CO₂尾氣，防止污染大氣

(2)CaCO₃　防止消耗稀硝酸過多，從而影響銅與稀硝酸的反應(yīng)

(3)3Cu＋8HNO₃(稀)===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

(4)CO₂的密度比空氣的大，CO₂從長管進(jìn)入E裝置，并沒有把E裝置中的空氣排盡，致使部分NO先與未排盡的空氣反應(yīng)生成少量紅棕色NO₂，當(dāng)用F裝置鼓入空氣時(shí)，E裝置中有更多NO₂生成，所以紅棕色加深

(5)3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO(或4NO＋3O₂＋2H₂O===4HNO₃)，CaCO₃＋2HNO₃===Ca(NO₃)₂＋CO₂↑＋H₂O