题目内容

(18分)NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
Ⅰ.(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为
_____________________________________________________。
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。

A.铁B.铝C.铂D.玻璃

(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反就开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
①长玻璃管的作用是___________________________________。
②让反应停止的操作方法及原因是________________________。
(4)以下收集NO气体的装置,合理的是________(填选项代号)。

(5)假设实验中12.8 g Cu全部溶解,需要通入标况下________mL O2才能使NO全部溶于水。
Ⅱ.用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染的角度考虑,下列4种方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),理由是___________________________________________。

Ⅰ.(1)3Cu+8H+2NO3-===3Cu2+4H2O+2NO↑ (2)①C、D ②2NO+O2===2NO2
(3)①接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出
②关闭U形管右端导气管上的活塞,反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止。
(4)C、D (5)2.24 L
II.丁 制取相同质量的Cu(NO3)2,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体。

解析试题分析:Ⅰ.(1)金属铜可以和稀硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮以及水,即3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,离子方程式为:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O。
(2)①实验室若没有铜丝,铜粒以代替铜丝进行实验,则包裹桶里的不能是金属铁以及金属铝,因为他们的活泼性强于金属铜,会先于金属铜和硝酸之间发生反应,故答案为:C、D。
②试管内有空气,NO容易被氧化为红棕色的气体二氧化氮,即2NO+O2═2NO2
(3)①一氧化氮是难溶于水的气体,当制取一氧化氮的装置产生一氧化氮气体时,气体难溶于水,气体把U形管的液体压出,所以长玻璃管的作用是:接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出。
②让反应停止的操作方法及原因是:关闭U形管右端导气管上的活塞,反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止。
(4)NO能与O2反应,不能用排空气法收集,NO难溶于水,可用排水法收集,故C、D正确。
(5)铜和硝酸反应,铜失去电子,硝酸得到电子变成一氧化氮,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,一氧化氮和氧气和水反应生成硝酸,4NO+2H2O+3O2=4HNO3,氧气得电子,一氧化氮失去电子,所以铜失去的电子数等于氧气得到的电子数,12.8g Cu为 0.2mol,全部溶解,失去0.4mol电子,1个氧分子得到4个电子变成-2价的氧,所以需氧气0.1mol,0.1mol氧气在标准状况下的体积为2.24 L。
II.Cu与浓硝酸或稀硝酸反应分别生产NO2、NO等污染环境的有毒气体,丙方案用到Cl2,能污染环境,制取相同质量的Cu(NO3)2,丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体,所以4种方法中最好的是丁。
考点:本题考查实验方案的设计与评价、方程式的书写、化学计算。

练习册系列答案
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现有苯甲酸、苯酚溶于乙醇所得的混合液,某同学设计方案分离三种物质,并检验其中的某些离子和物质。
已知:(1)酸性强弱:HCl>苯甲酸>H2CO3>苯酚> HCO3  (2)部分物理参数如下:

 
密度
(g·mL-1
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解性
苯甲酸
1.2659
122.13℃
249℃
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
苯酚
1.07
40.6
181.9
易溶于乙醇、乙醚,65℃以上能与水互溶
乙醇
0.79
-114.3 °C
78.5
与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂
 
供选择试剂:10%氢氧化钠溶液、0.1mol/L盐酸、0.1mol/LNa2CO3、0.1mol/L NaHCO3、浓溴水、生石灰、0.1mol/L FeCl3、0.1mol/L BaCl2、CO2、0.1mol/L溴水、澄清石灰水
(1)分离物质流程如下:

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实验步骤
现象和结论
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振荡,静置
 
②取少量步骤①上层清夜于试管,滴加__________________
____________________________________________________
澄清石灰水变浑浊
说明混合液1含有HCO3
③另取少量混合液1于试管,滴加___________________,振荡
 
_________________________,
说明混合液1不含有酚羟基
 
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请回答下列问题:
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注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
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②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是            (填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。
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①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解。
得到无色溶液
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置
若溶液不变浑浊,证明固体中不含碳酸铵。
步骤3:向试管中继续加入                         
                                        
                                ,证明固体中含有碳酸氢铵。
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