Question

10．用下列裝置制備、收集二氧化氮?dú)怏w，并探究其性質(zhì)．

（1）裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是濃硝酸，燒瓶中預(yù)先加入的是銅屑，鐵的價(jià)格比銅的價(jià)格低，此處用銅不用鐵的原因是常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生
（2）干燥管B、D中盛裝的干燥劑可以是無水氯化鈣或五氧化二磷（選填“濃硫酸”、“無水氯化鈣”、“五氧化二磷”、“堿石灰”），干燥管D中干燥劑的作用是防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中
（3）裝置E的作用是吸收尾氣，吸收過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下，請(qǐng)將其補(bǔ)充完整．
□NaOH+□NO₂═NaNO₃+□NaNO₂+□H₂
（4）用上述裝置收集到了NO氣體，采用的收集裝置是G（選填“F”或“G”）．

Answer 1

分析 由實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)裝置可知，A中用銅和濃硝酸反應(yīng)制備二氧化氮，所以裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是濃硝酸，不用鐵屑的原因是Fe在濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化；干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑，因堿石灰與二氧化氮反應(yīng)，所以選擇無水氯化鈣或五氧化二磷，干燥管D中干燥劑的作用是防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中，E裝置為尾氣處理裝置，且一氧化氮難溶于水，易與氧氣反應(yīng)，則收集NO選排水法，以此來解答．

解答 解：（1）根據(jù)制取NO₂的反應(yīng)原理：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O可知，是固體和液體在常溫下的反應(yīng)，所以裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是濃硝酸；燒瓶中預(yù)先加入的是銅屑，鐵的價(jià)格比銅的價(jià)格低，此處用銅屑、不用鐵屑的原因是常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，無法制取NO₂，
故答案為：濃硝酸；常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生；
（2）二氧化氮是酸性氣體，不能用堿性干燥劑，所以不能選堿石灰，干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑，所以不能選濃硫酸，只能選無水氯化鈣或五氧化二磷，E裝置中的水蒸氣可進(jìn)入集氣瓶C中，所以使用裝置干燥管D，防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中，
故答案為：無水氯化鈣或五氧化二磷；防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理知：反應(yīng)物NO₂中氮元素的化合價(jià)是+4價(jià)，產(chǎn)物NaNO₂中氮元素的化合價(jià)是+3價(jià)，所以N元素化合價(jià)最高的含氮化合物是NaNO₃，結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)方程式中各元素的原子守恒可知，該反應(yīng)的方程式為2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，
故答案為：2；2；NaNO₃；1；1；
（4）一氧化氮為無色難溶于水密度與空氣接近的氣體，所以用排水法收集NO，選擇裝置G，故答案為：G．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握二氧化氮的制備原理、實(shí)驗(yàn)裝置的作用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．