Question

現要制取一些二氧化氮氣體來做演示分子運動的實驗．已知二氧化氮氣體可以通過銅和濃硝酸反應得到，其化學方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．二氧化氮是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能和水反應生成HNO₃和NO氣體，NO則為一種無色氣體，難溶于水，一遇到O₂就會變成NO₂，NO和NO₂都是大氣污染物．現給出下列裝置（A～G），請回答有關問題：

（1）制取一瓶干燥的二氧化氮氣體時，所選擇的裝置依次為________（填序號）；
（2）收集NO氣體時應用________法；
（3）寫出二氧化氮和水反應的化學方程式________；
（4））用如上圖G裝置演示分子運動時，為了縮短演示的時間，NO₂最好放在________（選填“上”或“下”）面的集氣瓶中，另一瓶是空氣，抽去兩瓶之間的玻璃片，可以觀察到的現象是：________．

Answer 1

解：（1）反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置；濃硫酸具有吸水性，可用來干燥二氧化氮；二氧化氮是空氣污染物，不能用排空氣法收集，二氧化氮和水反應，不能用排水法收集，可用F裝置收集，氫氧化鈉溶液可以吸收多余的二氧化氮，防止污染空氣．故答案為：B、C、F
（2）一氧化氮會與空氣中的氧氣發生反應，還會污染空氣，不能用排空氣法收集，一氧化氮難溶于水，可用排水法收集．故答案為：排水
（3）二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮．故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO
（4）一切物質的分子都在不停的運動，將密度大的氣體放在上面，密度小的氣體放在下面會加快分子運動的速度．故答案為：上； 上瓶氣體顏色逐漸變淺，下瓶氣體顏色逐漸加深，最后顏色相同．
分析：（1）發生裝置主要由反應物的狀態和反應條件決定；常用的干燥劑一般有濃硫酸、固體氫氧化鈉、氧化鈣；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定．
（2）氣體的收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定，另外還要考慮氣體是否有毒、是否與空氣反應、是否與水反應等等．
（3）根據題目中告訴的反應物、生成物、反應條件寫出反應的化學方程式．
（4）從分子的性質進行分析．
點評：要收集一種既有毒又與水發生反應的氣體時，應用排空氣法收集，后面再加一個尾氣處理裝置．