Question

為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮，某校學(xué)生實驗小組設(shè)計了一個實驗，其裝置如圖所示（加熱裝置和固定裝置均已略去），B為一個用金屬絲固定的干燥管，內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體；E為一個空的蒸餾燒瓶；F是用于鼓入空氣的雙連打氣球．

（1）實驗時，為在E燒瓶中收集到NO，以便觀察顏色，必須事先趕出去其中的空氣．將裝CaCO₃的干燥管下移與稀HNO₃反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，當(dāng)看到C處出現(xiàn)

 

現(xiàn)象可以確定E中空氣已被趕盡：
（2）將A中銅絲放入稀硝酸中，給裝置A微微加熱，在裝置A中產(chǎn)生無色氣體，其反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（3）如何證明E中收集到的是NO而不是H₂？

 

當(dāng)證明出是NO后，C中白色沉淀溶解，其原因是

 

（4）裝置D的作用是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：實驗時，可先將B裝置中CaCO₃放入硝酸中，碳酸鈣和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，先排出去其中的空氣，以便在E燒瓶中收集到NO，以便觀察顏色，且在C中可觀察到渾濁，有碳酸鈣沉淀生成，A中硝酸和銅反應(yīng)生成NO，易于氧氣反應(yīng)，則將F氣球中空氣壓入E中，有紅棕色氣體生成，裝置D中盛有氫氧化鈉溶液，可用與吸收二氧化氮氣體，氣體中氣球可用于吸收不反應(yīng)的NO，以防止污染空氣，以此解答該題．

解答： 解：（1）實驗時，可先將B裝置中CaCO₃放入硝酸中，碳酸鈣和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，先排出去其中的空氣，以便在E燒瓶中收集到NO，以便觀察顏色；E中空氣已被趕盡時，E中石灰水與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，可觀察到石灰水變渾濁，
故答案為：石灰水變渾濁；
（2）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和NO，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）A中硝酸和銅反應(yīng)生成NO，易于氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，一氧化氮為無色氣體，二氧化氮為紅棕色氣體，若將F氣球中空氣壓入E中，有紅棕色氣體生成，則說明生成二氧化氮，證明E中收集到的是NO而不是氫氣，
生成二氧化碳通入C中生成硝酸，硝酸與碳酸鈣反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO₃+CaCO₃═Ca（NO₃）₂+2H₂O，所以C中白色沉淀溶解；
故答案為：將F氣球中空氣壓入E中，有紅棕色氣體生成；NO₂和水反應(yīng)生成硝酸，硝酸使沉淀溶解；
（4）裝置D中盛有氫氧化鈉溶液，可用與吸收二氧化氮氣體，氣體中氣球可用于吸收不反應(yīng)的NO，以防止污染空氣，
故答案為：吸收多余的NO、NO₂．

點評：本題以硝酸的性質(zhì)為載體綜合考查性質(zhì)實驗的設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，明確實驗?zāi)康暮驮�理是解答該題的關(guān)鍵，注意相關(guān)實驗操作方法的注意事項，難度中等．