Question

硝酸是極其重要的化工原料，工業(yè)上將產生的NO2在密閉容器中用水多次反復循環(huán)吸收制備硝酸。

（1）工業(yè)上用水吸收NO2生產HNO3，生成的氣體經多次氧化、吸收的循環(huán)操作充分轉化為硝酸（假定上述過程無其他損失）。試寫出上述反應的化學方程式：___________________________________________。

（2）為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應生成HNO3，某學生設計了如圖所示裝置（有關夾持裝置已略去）。

①檢查裝置氣密性良好后，為觀察到NO氣體生成，打開K1，關閉K2，應從U形管的長管口注入稀硝酸至____________后，迅速關閉K1，觀察到U形管內的現(xiàn)象是_______________________________________________________________。

②裝置Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。

③蘸NaOH溶液的棉花團的作用是_______________________________________。

④打開K2，至裝置Ⅱ中長玻璃管中的氣體呈無色后，打開K3，反應一段時間后，長玻璃管中并未充滿液體。設計簡單方法檢驗長玻璃管中的氣體是否含NO________________________________。

 

Answer 1

（1）4NO2+O2+2H2O=4HNO3（或分成兩個方程式寫）

（2）①U形管右側膠塞下沿 U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產生無色氣體，溶液逐漸變藍（至少答三點） ②

③吸收氮的氧化物防止污染環(huán)境

④再打開K3，若觀察到長玻璃管中氣體迅速變?yōu)榧t棕色，則證明余氣含NO，若無顏色變化，則證明不含NO（其他合理答案也可）

【解析】解答本題要注意以下兩點：

（1）根據(jù)實驗目的和所放置的試劑確定各裝置的作用。

（2）三個開關K1、K2、K3的開與關都對實驗起著重要作用。

根據(jù)實驗目的和所放置的試劑可以推斷，Ⅰ裝置的作用是制備NO，Ⅲ裝置的作用是制備O2，Ⅱ裝置的作用是證明NO也可以與氧氣和水共同作用生成HNO3。

（1）NO2經多次氧化、用水吸收的循環(huán)操作，充分轉化為硝酸的化學方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

（2）①注入稀硝酸應至U形管右側膠塞下沿，迅速關閉K1后，U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產生無色氣體，溶液逐漸變藍。

②裝置Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式為：

。

③蘸NaOH溶液的棉花團的作用是吸收氮的氧化物，防止污染環(huán)境。

④再打開K3，若觀察到長玻璃管中氣體迅速變?yōu)榧t棕色，則證明余氣含NO，若無顏色變化，則證明不含NO。