Question

(12分) 某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產生的氣體主要是NO而設計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關閉狀態(tài))，F是一半空的注射器。

請回答有關問題：

(1)設計裝置A的目的是               ；為達到此目的，應進行的操是             。

(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B中銅絲插入稀硝酸，并微熱之，觀察到裝置B中的現象是             ；B中反應的離子方程式為：                     。

(3)裝置E和F的作用是            ；為實現此作用，其操作方法是            。

(4)裝置D的作用是                                                         。

 

Answer 1

【答案】

(1) 利用生成的二氧化碳將整個裝置內的空氣趕盡，避免NO和氧氣反應生成二氧化氮對氣體產物的觀察產生干擾；打開K，且打開分液漏斗活塞，當裝置C中產生白色沉淀時，關閉K。(3分)

(2) 銅絲表面產生氣泡，溶液變?yōu)楸O(jiān)色； 3Cu+8H⁺+2NO₃^-＝3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O   (3分)

(3)  驗證無色氣體為N0；；將注射器F中的空氣推入E中或將E中的無色氣體吸入到注射器中。(3分)

(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣，兼有防止溶液倒流的功能。(3分)

【解析】（1）由于NO極易被空氣氧化生成NO₂，所以實驗前，必須把裝置中的空氣排盡。A中可以產生CO₂氣體，因此利用CO₂來將整個裝置內的空氣趕盡，避免NO和氧氣反應生成二氧化氮對氣體產物的觀察產生干擾。方法是：打開K，且打開分液漏斗活塞，當裝置C中產生白色沉淀時，關閉K。

（2）硝酸具有氧化性，能把銅氧化生成硝酸銅和NO無色氣體，反應的方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-＝3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。

（3）NO的密度大于空氣的，所以利用E來收集NO，并通過F來檢驗是否是NO。方法是：將注射器F中的空氣推入E中或將E中的無色氣體吸入到注射器中。如果是NO，則氣體將變成紅棕色。

（4）由于NO或NO₂是大氣污染物，需要尾氣處理。因此D中的氫氧化鈉溶液吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣，兼有防止溶液倒流的功能。