Question

在如右圖所示的實驗裝置中，盛有足量水的水槽里放兩個燒杯，小燒杯里放有銅片和濃硝酸，小燒杯外面倒扣一大燒杯，請回答下列問題：
（1）實驗過程中，一定能觀察到的現(xiàn)象有：（所需空白數(shù)可根據(jù)需要增減）
①______；②______；
③______；④______；
（2）欲使反應(yīng)更快進行，應(yīng)向小燒杯中加入______（填“粗銅片”或“純銅片”），其原因是______．
（3）用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)的實驗，最突出的優(yōu)點是______．
（4）若要驗證最終得到的氣體中是否有NO，最簡便的方法是______．若實驗證明最終得到的氣體中無NO，則實驗結(jié)束后大燒杯中液面的變化情況是______．
（5）工業(yè)上吸收NO和NO₂的混合氣體，常使用NaOH溶液．欲使NO和NO₂被充分吸收，則NO和NO₂的體積應(yīng)滿足______．
（NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O）
a．V（NO）＞V（NO₂）    b．V（NO）＜V（NO₂）    c．V（NO）≤V（NO₂）

Answer 1

【答案】分析：（1）該題將銅與濃硝酸反應(yīng)的實驗放置于新的情境中，除要掌握基本的銅與濃硝酸反應(yīng)前后銅片的變化、溶液顏色的變化，氣體顏色的描述，還要注意生成的NO₂要與水反應(yīng)產(chǎn)生NO，則隨后氣體顏色變淺，大燒杯內(nèi)壓強減小，則水面略有上升，水槽中的水面將稍有下降；
（2）為使反應(yīng)速率加快，則可用粗銅，形成原電池；
（3）因Cu與濃HNO₃反應(yīng)生成的NO₂和間接得到的NO，都是污染性氣體，必須有尾氣吸收裝置，對比傳統(tǒng)實驗，所以該裝置最突出的優(yōu)點是：沒有尾氣處理裝置，卻無氮氧化合物逸出，不污染環(huán)境；
（4）驗證NO 氣體存在的簡單方法就是讓其接觸空氣，觀察氣體顏色的變化，所以可輕輕掀起倒扣的大燒杯，放入適量的空氣，觀察是否有紅棕色氣體生成；
（5）因2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，觀察兩個方程式，則只要NO₂氣體比NO多，則混合氣體就能夠被NaOH溶液完全吸收，所以V（NO₂）：V（NO）≥1．
解答：解：（1）銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和紅棕色的二氧化氮氣體，同業(yè)顏色為藍色，二氧化氮氣體可與水反應(yīng)生成無色的一氧化氮和硝酸，
故答案為：①銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片慢慢溶解；②小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍色； ③大燒杯中有紅棕色氣體生成，后來慢慢變成無色；
（2）粗銅含有其它金屬或非金屬，在溶液中可形成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率增大，故答案為：粗銅片；粗銅片在反應(yīng)中可形成原電池，加速反應(yīng)的進行；
（3）因Cu與濃HNO₃反應(yīng)生成的NO₂和間接得到的NO，都是污染性氣體，必須有尾氣吸收裝置，對比傳統(tǒng)實驗，所以該裝置最突出的優(yōu)點是：沒有尾氣處理裝置，卻無氮氧化合物逸出，不污染環(huán)境，
故答案為：反應(yīng)體系封閉，無氮氧化物逸出，不污染環(huán)境；
（4）一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，顏色變?yōu)榧t棕色，可輕輕掀起倒扣的大燒杯，放入適量的空氣，若有紅棕色氣體生成，則證明最終氣體生成物為NO氣體，若實驗證明最終得到的氣體中無NO，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，壓強減小，則實驗結(jié)束后大燒杯中液面上升，
故答案為：輕輕掀起倒扣的大燒杯，放入適量的空氣，若有紅棕色氣體生成，則證明最終氣體生成物為NO氣體；液面上升；
（5）因2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，觀察兩個方程式，則只要NO₂氣體比NO多，則混合氣體就能夠被NaOH溶液完全吸收，所以V（NO₂）：V（NO）≥1，故答案為：C．
點評：本題綜合考查氮氧化物的性質(zhì)實驗涉及，注意分析實驗現(xiàn)象要從導(dǎo)致產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的物質(zhì)開始分析，如從小燒杯發(fā)生的反應(yīng)到產(chǎn)生氣體顏色的變化，再到燒杯內(nèi)液面高度的改變，逐一分析，才能做到全面分析，題目難度中等．