Question

【題目】(1)實驗室用金屬銅和稀硝酸制取NO的離子方程式為______________________。

(2)NO是有毒氣體，某學生為防止污染，用分液漏斗和燒杯裝配了一套簡易的、能隨開隨用、隨關隨停的NO氣體發生裝置，如圖甲所示。

①實驗室若沒有銅絲，而只有小銅粒，在使用上述裝置進行實驗時，可用絲狀材料包裹銅粒以代替銅絲進行實驗，這種絲狀材料的成分可以是________(填序號)。

A．鐵 B．鋁 C．鉑 D．玻璃

②打開分液漏斗的活塞使反應進行，在分液漏斗中實際看到的氣體是紅棕色的，原因是__________(填化學方程式)。

(3)為證明銅絲與稀硝酸反應生成的確實是NO，某學生另設計了一套如圖乙所示的裝置制取NO。反應開始后，可以在U形管右端觀察到無色的NO氣體。

①長玻璃管的作用是______________________________________________________。

②讓反應停止的操作方法及原因是__________________________________________。

(4)以下收集NO氣體的裝置，合理的是________(填序號)。

(5)將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。請回答：

①NO的體積為________ L，NO2的體積為________ L。

②待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為________ mol·L－1。

Answer 1

【答案】3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ CD 2NO＋O2=2NO2 接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出 關閉U形管右端導氣管上的活塞；反應產生的氣體將U形管右端管內的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應就會停止 CD 5.8 5.4

【解析】

（1）金屬銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和NO氣體；

（2）①由題意可知，這種成分不能與稀硝酸反應，而Fe、Al與硝酸反應，所以AB不行；

②二氧化氮是紅棕色的氣體，一氧化氮很容易和空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體；

（3）①為了證明產生的氣體是NO，則該實驗裝置要防止產生的氣體與空氣接觸，長玻璃管可以接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出；

②關閉U形管右端導氣管上的活塞，反應產生的氣體使稀硝酸液面下降，從而使銅絲與稀硝酸分開，反應停止；

（4）NO能與空氣中的氧氣反應，故不能用排空氣法收集NO，只能用排水法收集；

（5）根據守恒的原理計算NO、NO2的體積，以及硝酸溶液的濃度。

（1）金屬銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和NO氣體，反應的化學方程式：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，離子方程式為：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案為：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O。

（2）①由題意可知，這種成分不能與稀硝酸反應，而Fe、Al與硝酸反應，所以AB不行，故答案為：CD。

②一氧化氮很容易和空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體，所以，制取一氧化氮的裝置打開分液漏斗的活塞使反應進行，在分液漏斗中實際看到的氣體是紅棕色的，發生2NO+O2═2NO2，

故答案為：2NO+O2═2NO2。

（3）①為了證明產生的氣體是NO，則該實驗裝置要防止產生的氣體與空氣接觸，長玻璃管可以接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出，故答案為：接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出。

②關閉U形管右端導氣管上的活塞，反應產生的氣體使稀硝酸液面下降，從而使銅絲與稀硝酸分開，反應停止，故答案為：關閉U形管右端導氣管上的活塞；反應產生的氣體將U形管右端管內的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應就會停止。

（4）NO能與空氣中的氧氣反應，故不能用排空氣法收集NO，只能用排水法收集，C和D裝置符合題意，E裝置是洗氣裝置，故答案為：CD。

（5）①設混合氣中NO和NO2的物質的量分別是x和y。

則x＋y＝11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol ①

金屬銅的物質的量是32.64g÷64g/mol＝0.51mol

則根據電子的得失守恒可知n（e-）=3x＋y＝2n（Cu2+）=0.51mol×2 ②

由①、②解得x＝0.26mol、y＝0.24mol

所以NO和NO2的體積分別是0.26mol×22.4L/mol＝5.8L，0.24mol×22.4L/mol＝5.4L。

故答案為：5.8，5.4。

②溶液中的Cu2＋全部轉化成沉淀后，溶液中的溶質恰好是硝酸鈉，

則根據原子守恒可知，硝酸鈉的物質的量是0.001Vamol

所以原硝酸溶液的濃度為＝

故答案為：。