Question

硝酸是極其重要的化工原料，工業(yè)上將產(chǎn)生的NO₂在密閉容器中用水多次反復(fù)循環(huán)吸收制備硝酸。
（1）工業(yè)上用水吸收NO₂生產(chǎn)HNO₃，生成的氣體經(jīng)多次氧化、吸收的循環(huán)操作充分轉(zhuǎn)化為硝酸(假定上述過程無其他損失)。試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：
______________________________________________________________。
（2）為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應(yīng)生成HNO₃，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(有關(guān)夾持裝置已略去)。

①檢查裝置氣密性良好后，為觀察到NO氣體生成，打開K₁，關(guān)閉K₂，應(yīng)從U形管的長管口注入稀硝酸至　　　　后，迅速關(guān)閉K₁，觀察到U形管內(nèi)的現(xiàn)象是____________________________________________________。
②裝置Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是___________________________________。
④打開K₂，至裝置Ⅱ中長玻璃管中的氣體呈無色后，打開K₃，反應(yīng)一段時(shí)間后，長玻璃管中并未充滿液體。設(shè)計(jì)簡單方法檢驗(yàn)長玻璃管中的氣體是否含NO__________________________________________________。

Answer 1

（1）4NO₂＋O₂＋2H₂O=4HNO₃(或分成兩個(gè)方程式寫)
（2）①U形管右側(cè)膠塞下沿　U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產(chǎn)生無色氣體，溶液逐漸變藍(lán)(至少答三點(diǎn))�、�2H₂O₂2H₂O＋O₂↑
③吸收氮的氧化物防止污染環(huán)境
④再打開K₃，若觀察到長玻璃管中氣體迅速變?yōu)榧t棕色，則證明余氣含NO，若無顏色變化，則證明不含NO(其他合理答案也可)

試題分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退�放置的試劑可以推斷，Ⅰ裝置的作用是制備NO，Ⅲ裝置的作用是制備O₂，Ⅱ裝置的作用是證明NO也可以與氧氣和水共同作用生成HNO₃。
（1）NO₂經(jīng)多次氧化、用水吸收的循環(huán)操作，充分轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式為4NO₂＋O₂＋2H₂O=4HNO₃。
（2）①注入稀硝酸應(yīng)至U形管右側(cè)膠塞下沿，迅速關(guān)閉K₁后，U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產(chǎn)生無色氣體，溶液逐漸變藍(lán)。
②裝置Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂2H₂O＋O₂↑。
③蘸NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是吸收氮的氧化物，防止污染環(huán)境。
④再打開K₃，若觀察到長玻璃管中氣體迅速變?yōu)榧t棕色，則證明余氣含NO，若無顏色變化，則證明不含NO。