Question

现要制取一些二氧化氮气体来做演示分子运动的实验．已知二氧化氮气体可以通过铜和浓硝酸反应Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到．二氧化氮是一种红棕色的气体，密度比空气大，能和水反应生成HNO₃和NO气体，NO和NO₂都是大气污染物．现给出下列装置（A～F）：

（1）写出二氧化氮和水反应的化学方程式

3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO

；
（2）制二氧化氮的发生装置可以选

B

，收集二氧化氮的装置应该选

E

；
（3）要得到干燥的二氧化氮可将其通过

浓硫酸

；E装置中NaOH溶液的作用是

吸收NO₂，防止大气污染

．
（4）NO一遇到O₂就会变成NO₂，收集NO应用

排水

法；
（5）用如图F装置演示分子运动时，为了缩短演示的时间，NO₂最好放在

上

（选填“上”或“下”）面的集气瓶中，另一瓶是空气，抽去两瓶之间的玻璃片，可以看到

上面集气瓶中红棕色气体向下面集气瓶扩散直到均匀混合

．

Answer 1

分析：（1）依据反应物、生成物、反应条件写出反应的化学方程式；
（2）发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定；收集装置主要由气体的密度和溶水性决定；
（3）常用的干燥剂一般有浓硫酸、固体氢氧化钠等；
（4）气体的收集装置主要由气体的密度和溶水性决定，另外还要考虑气体是否有毒、是否与空气反应、是否与水反应等等；
（5）从分子的性质进行分析．

解答：解：
（1）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
（2）反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置；二氧化氮是空气污染物，不能用排空气法收集，二氧化氮和水反应，不能用排水法收集，可用E装置收集；
（3）浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化氮；氢氧化钠溶液可以吸收多余的二氧化氮，防止污染空气；
（4）一氧化氮会与空气中的氧气发生反应，还会污染空气，不能用排空气法收集，一氧化氮难溶于水，可用排水法收集；
（5）一切物质的分子都在不停的运动，将密度大的气体放在上面，密度小的气体放在下面会加快分子运动的速度；
故答案为：（1）B；E（2）3NO+H₂O=2HNO₃+NO（3）浓硫酸（4）排水（5）上；红综色气体飘下，最终两个瓶子中充满了红棕色气体．（1）
（1）3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（2）B；  E；  
（3）浓硫酸；  吸收NO₂，防止大气污染；
（4）排水；
（5）上；上面集气瓶中红棕色气体向下面集气瓶扩散直到均匀混合．

点评：本题能很好的考查学生对装置选取的掌握和应用，要收集一种既有毒又与水发生反应的气体时，应用排空气法收集，后面再加一个尾气处理装置．