Question

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下圖來驗(yàn)證一定質(zhì)量的銅銀合金完全溶解于濃硝酸時(shí)生成的氣體除NO₂外還含有NO，并測定合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，已知常溫下NO₂和N₂O₄混合存在，在低于0℃時(shí)幾乎只有無色的N₂O₄晶體．

（1）寫出A中銅與硝酸反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式

 

；
（2）C裝置的作用是

 

；
（3）反應(yīng)結(jié)束后，打開活塞K₂，并通入O₂，若實(shí)驗(yàn)中有NO產(chǎn)生，則在D中可觀察到的現(xiàn)象是

 

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（4）反應(yīng)前要先打開活塞K₁持續(xù)通入一段時(shí)間的N₂，其理由是

 

；
（5）利用A裝置中反應(yīng)后的溶液還可確定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方法是：取出A中反應(yīng)后的溶液，先向其中加入足量的

 

溶液，然后再進(jìn)行

 

，

 

，

 

，

 

．（填操作名稱）

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,硝酸的化學(xué)性質(zhì),性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：銅銀合金與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸銀以及二氧化氮?dú)怏w，如硝酸濃度降低時(shí)可能生成NO，經(jīng)B濃硫酸干燥后，在C中冷卻，NO₂完全轉(zhuǎn)化生成N₂O₄，D中氣體通入氧氣，如由NO，則可生成紅綜合的NO₂氣體，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，利用A裝置中反應(yīng)后的溶液加入硝酸銀溶液，生成AgCl沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后稱量可確定銀的質(zhì)量，進(jìn)而可測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以此解答該題．

解答： 解：銅銀合金與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸銀以及二氧化氮?dú)怏w，如硝酸濃度降低時(shí)可能生成NO，經(jīng)B濃硫酸干燥后，在C中冷卻，NO₂完全轉(zhuǎn)化生成N₂O₄，D中氣體通入氧氣，如由NO，則可生成紅綜合的NO₂氣體，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，利用A裝置中反應(yīng)后的溶液加入硝酸銀溶液，生成AgCl沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后稱量可確定銀的質(zhì)量，進(jìn)而可測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
（1）銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，過程中隨硝酸濃度變稀后銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，反應(yīng)的可能化學(xué)方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）在低于0℃時(shí)幾乎只有無色的N₂O₄晶體，則C可用于將NO₂轉(zhuǎn)化為N₂O₄并與NO分離，故答案為：將NO₂轉(zhuǎn)化為N₂O₄并與NO分離；
（3）A中的反應(yīng)停止后，打開D中的活塞K₂再通入氧氣，若反應(yīng)中確有NO產(chǎn)生，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色氣體二氧化氮?dú)怏w，
故答案為：出現(xiàn)紅棕色氣體；
（4）通入氮?dú)馐桥懦�裝置中的空氣，避免生成的一氧化氮?dú)怏w被氧化為二氧化氮，從而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論，
故答案為：排除裝置中的空氣，防止干擾驗(yàn)證性試驗(yàn)；
（5）銅銀合金和硝酸全部反應(yīng)生成銅鹽和銀鹽，利用A裝置中銀離子和氯離子形成的氯化銀沉淀稱量，計(jì)算得到合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則應(yīng)先加入足量鹽酸，然后將生成的沉淀進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱量，
故答案為：鹽酸；過濾；洗滌；干燥；稱量．

點(diǎn)評：本題以銀和硝酸反應(yīng)為載體考查實(shí)驗(yàn)探究，明確NO和二氧化氮性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合化學(xué)平衡分析解答，知道實(shí)驗(yàn)操作順序，明確各個(gè)儀器的作用，題目難度中等．