Question

  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下图，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再关闭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                                                                             

Answer 1

（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）吸收所流中的水蒸气。 

   （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。