Question

【題目】某校課外活動(dòng)小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，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(guān)閉狀態(tài))，F(xiàn)是一半空且充了氧氣的注射器。

請(qǐng)回答有關(guān)問題：

（1）設(shè)計(jì)裝置A的目的是___________________；為達(dá)到此目的，應(yīng)如何操作？_____________。

（2）在（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(xiàn)象是________； B中反應(yīng)的離子方程式為：________________________；裝置B有何優(yōu)點(diǎn)_____________________________。

（3）裝置E和F的作用是________________；為實(shí)現(xiàn)此作用，其操作方法是_____________________________。

（4）D裝置中NaOH溶液的作用_____________________________。

Answer 1

【答案】利用生成的CO2將整套裝置內(nèi)的空氣排盡，以排除對(duì)Cu與稀HNO3反應(yīng)氣體產(chǎn)物觀察的干擾打開K，當(dāng)裝置C中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，關(guān)閉K銅絲表面產(chǎn)生氣泡，稀硝酸液面上仍為無色，溶液變?yōu)樗{(lán)色3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行與停止驗(yàn)證無色氣體為NO將注射器F中的空氣推入E中吸收NO、NO2等尾氣，防止污染空氣

【解析】

由實(shí)驗(yàn)裝置及流程可知，A中發(fā)生硝酸與碳酸鈣的反應(yīng)生成二氧化碳，因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，利用A裝置反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w趕凈裝置中的空氣避免對(duì)一氧化氮?dú)怏w檢驗(yàn)的干擾；為達(dá)到此目的，B中發(fā)生Cu與硝酸的反應(yīng)生成NO、硝酸銅，E中收集到無色氣體NO，利用F充入空氣，可檢驗(yàn)NO的生成；C裝置可檢驗(yàn)二氧化碳充滿B、E裝置；D裝置為尾氣處理裝置，吸收氮的氧化物，防止污染空氣．

（1）因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，利用A裝置反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w趕凈裝置中的空氣避免對(duì)一氧化氮?dú)怏w檢驗(yàn)的干擾；為達(dá)到此目的，應(yīng)進(jìn)行的操作是觀察到C中變渾濁，關(guān)閉K，移動(dòng)銅絲與硝酸接觸。（2）因銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，其離子反應(yīng)為3Cu+2NO3－+8H＋═3Cu2＋+2NO↑+4H2O，觀察到氣泡冒出和溶液變?yōu)樗{(lán)色； 裝置B有何優(yōu)點(diǎn)隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行與停止；（3）將F中的空氣推入E中，發(fā)生2NO+O2=2NO2，E中無色氣體變?yōu)榧t棕色，證明NO存在，則裝置E和F的作用是驗(yàn)證NO的生成。裝置E和F的作用是：驗(yàn)證NO的生成；為實(shí)現(xiàn)此作用，其操作方法是：將F中的空氣推入E中；（4）NO、NO2都有毒，能污染環(huán)境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，則裝置D的作用為吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣．