Question

【題目】實驗室用稀硝酸與銅反應制備NO氣體，如果采用圖Ⅰ裝置(燒瓶內加入稀硝酸和銅片，必要時可加熱)，實驗效果不是十分理想，因為觀察到的現象不能有力證明反應產物是NO。有人設計了圖Ⅱ裝置(橡皮塞下端連有銅絲圈)，用來做該實驗可以達到滿意的效果。

(1)用圖Ⅰ裝置做實驗時，用排水法收集到的氣體的顏色為_____色；實驗過程中由于______，不易觀察到____________生成，從而不能有力證明反應產物是NO。

(2)用圖Ⅱ裝置做實驗時，將有關操作補充完全：

①將分液漏斗的活塞打開，從U形管的B側管口注入稀硝酸，一直注到____________為止。

②關閉活塞，用酒精燈在U形管的A側加熱，當______時，立即撤去酒精燈。

(3)根據圖Ⅱ裝置的實驗完成下列問題：

①反應在什么情況下可以自動停止？________________________。

可在何處觀察到無色的NO氣體？____________________________________________。

②如果將分液漏斗的活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現象？_________________。

Answer 1

【答案】無 燒瓶中有空氣，可以將產生的NO氧化成NO2 無色的NO 液面與橡皮塞接觸(或A側管中恰好充滿液體) 銅絲上有氣泡產生 當反應產生的NO氣體，使銅絲圈與稀硝酸脫離時，反應立即停止 在U形管A側管內可觀察到無色NO氣體 U形管B側管內的稀硝酸又回到A側管中，分液漏斗中有紅棕色氣體產生

【解析】

銅與稀硝酸反應：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，為放熱反應，NO易被空氣中的O2氧化為NO2（紅棕色），本題實驗Ⅱ中的意圖是創設無氧氣環境，使NO能存在相當長一段時間，結合NO2的性質解答該題。

（1）NO2可與水反應生成NO，為無色氣體，燒瓶內有空氣，與生成的NO很快被氧化為紅棕色的NO2，不易觀察到有無色的NO生成，答案：無；燒瓶中有空氣，可以將產生的NO氧化成NO2；無色的NO。

（2）①實驗時應將裝置內的空氣完全排除，則應單孔塞下沿與液面間不留有空隙，否則不能觀察到無色氣體，

故答案為：液面與橡皮塞接觸（或A側管中恰好充滿液體）。

②銅絲與稀硝酸的反應為放熱反應，當生成氣體時可停止解熱，反應放出的熱量可維持反應繼續進行，

故答案為：銅絲上有氣泡產生。

（3）①當銅絲和稀硝酸不接觸時，反應會自動停止，在左側可觀察到無色氣體，

故答案為：當反應產生的NO氣體，使銅絲圈與稀硝酸脫離時，反應立即停止；在U型管A側管內可觀察到無色的NO氣體。

②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，右側壓強大于左側，U形管B側管內的稀硝酸又回到A側管中，NO與空氣接觸而生成紅棕色氣體，

故答案為：U形管B側管內的稀硝酸又回到A側管中，分液漏斗中有紅棕色氣體產生。