题目内容
某学生要用浓硝酸法(测定反应生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数.资料表明:①反应中除生成NO2气体外,还会有少量NO生成;②常温下NO2与N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体(或晶体)存在.为完成测定并验证确有NO生成,该学生设计的实验装置如图所示,试回答:
(1)实验前要先打开A装置的活塞K1,通入一段时间氮气后关闭K1,其目的和原因是________.
(2)装置B的作用是________.
(3)实验时A中反应停止后,打开D装置导管的活塞K2并通入氧气,若反应确有NO产生,D中的现象是________;实验时发现通入氧气温度的高低对实验有较大的影响,为便于观察应通入(填“冷”或“热”)________的氧气,其原因是(用所学过的理论知识解释)________.
(4)为减小测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应进行的操作是________.
(5)若设反应中硝酸无挥发也无分解,且溶液的体积变化忽略不计,实验已测得以下数据:铜银合金的质量、浓硝酸的物质的量浓度及体积(过量)、E装置反应生成物中氮元素的质量,为确定合金中铜的质量分数,还需测定的数据是________.
(6)若实验只测定Cu的质量分数,不检验NO的产生,则在铜银合金与浓硝酸反应后,只需简单实验操作(不使用B~E连续装置)就可达目的,简述实验过程________.
解析:
(1)排尽整个装置中的空气;防止生成的NO被氧化,而在D中观察不到现象;
(2)吸收气体中的水蒸气;
(3)无色气体变为红棕色,热,由题意可知2NO2N2O4是放热反应、升高温度可使平衡向吸热方向(逆向)移动,无色的N2O4减少,红棕色NO2增多,便于观察(或降温可使平衡正向移动,无色N2O4增多,NO2减少,不易观察到红棕色);
(4)打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2;
(5)装置C中烧瓶在实验前后增加的质量;
(6)向反应后的混合溶液中加入过量的NaCl溶液,过滤、洗涤、干燥沉淀、称量生成的AgCl沉淀质量,然后进行计算