题目内容

用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器从图示所列中选用，N2和O2的用量可自由控制）。已知：①NO+NO2+2OH－→2NO+H2O②气体液化温度：NO2 21℃，NO-152℃


试回答：

（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为                         。

（2）反应前应通入N2，目的是                                                 。

（3）装置F的作用是                                                         。

（4）确认气体中含NO的现象是                                               。

（5）若通入O2过量则B中反应的化学方程式为                                 。

（1）1,5,4,10,11,6,7,2（10和11可以颠倒）

（2）驱赶装置中空气，防止反应产生的NO被氧化

（3）通入O2后装置D中有红棕色气体生成

（4）分离NO和NO2（或使NO2液化）

（5）4NO2+O2+4NaOH→4NaNO2+2H2O


解析:

题中要求从被选仪器和装置中选出适当仪器和装置来验证Cu和浓HNO3反应产生的气体中有NO。检验NO的一般方法是利用它能被O2氧化而生成棕色气体（NO2）的原理。而Cu与浓HNO3反应也有NO2气体生成，所以在检验NO之前必须将NO2除去。根据题示信息， NO2易液化，所以可利用此性质将混合气体冷却以达到分离NO2和NO的目的。由于装置中有空气，能将生成的NO氧化而达不到实验目的，所以必须先向装置中通入N2，驱赶掉空气。由于在冰水浴中NO温度降低，与氧气反应后易生成更多的N2O4，即2NO2  N2O4-Q，所以应选择热水浴的装置D，为防止污染，实验最后需有尾气处理装置。另外，为防止NO2与H2O反应生成NO，需要在NO2液化前将H2O（气）除去。本题只能先除去水再除去NO2才能证明NO的存在，命题者通过严密的构思，重视实验设计的能力训练，达到了对实验能力考查的目的，也体现了科学思维素质的培养。解题者只有克服思维定势、运用科学思维方法，方能消除错误隐患。

练习册系列答案
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（2011?黄山模拟）如图是各种不同密度的硝酸与铁反应（相同温度）时主要还原产物的分布图．请认真读图分析，回答有关问题．
（1）下列叙述中正确的是（填序号）
ABD
ABD
．
A．图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其浓度越大
B．当还原剂和温度相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已
C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越多
D．当硝酸密度大于1.3g?cm-3时，还原产物主要为NO、NO2
（2）当硝酸溶液的密度为1.36g?cm-3时，下列化学方程式中，能较准确表达Fe与过量硝酸反应的是（填序号）
B
B
．
A．2Fe+10HNO3═2Fe（NO3）3+NO↑+3NO2↑+5H2O
B．4Fe+18HNO3═4Fe（NO3）3+3NO↑+3NO2↑+9H2O
C．3Fe+12HNO3═2Fe（NO3）3+Fe（NO3）2+2NO↑+2NO2↑+3H2O
（3）密度为1.26g?cm-3，质量分数为50.0%的硝酸，其物质的量浓度是
10
10
mol?L-1．
（4）限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36g?cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO（不考虑N2O4）．设计一个合理而简单的实验方案（仪器可选择使用，N2的用量可自由控制，加热装置和固定装置省略）．

第1步：反应并收集生成的气体：
①实验中气体发生装置应选择
B
B
（填装置序号），理由是
可利用N2排除装置中的空气，以防NO被氧化
可利用N2排除装置中的空气，以防NO被氧化
；
②装置的连接顺序是（填各装置接口的序号）：[
3
3
]→[
6
6
][
7
7
]→[8][9]→[
5
5
]；
③检查装置气密性后，开始反应．待E中充满红棕色气体，停止实验．
第2步：验证E中有NO．
④取下试管E，倒立在F中，轻轻摇动试管，
确认生成的气体中有NO的现象是
试管中液面高度低于试管容积的二分之一（或余气大于试管容积二分之一或余气体积等于三分之二或液面高度等于三分之一）
试管中液面高度低于试管容积的二分之一（或余气大于试管容积二分之一或余气体积等于三分之二或液面高度等于三分之一）
．
某研究性学习小组，用下列仪器、药品验证合金（由Cu、Fe、Zn三种物质组成）和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（：NO2  21℃；-NO-152℃）

（1）在图2中选择恰当的仪器将图1补充完整，所选择仪器的连接顺序（按左→右连接，填各仪器编号）为
E→D→F
E→D→F

（2）反应前先通入N2目的是
排尽装置中的空气，防止NO被氧化
排尽装置中的空气，防止NO被氧化

（3）确认气体中含NO的现象是
D中烧瓶内通入O2后，无色气体变成红棕色
D中烧瓶内通入O2后，无色气体变成红棕色

（4）如果O2过量，则装置F中发生反应的化学方程式为：
4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3
4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3

（5）反应结束后，关闭开关将烧瓶拿出后的现象为
气体颜色变浅
气体颜色变浅
给出合理的解释
烧瓶拿出后，气体温度降低，平衡2NO2?N2O4 △H＜0向右移动，NO2的浓度减小，气体颜色变浅
烧瓶拿出后，气体温度降低，平衡2NO2?N2O4 △H＜0向右移动，NO2的浓度减小，气体颜色变浅

（6）本题中，浓硝酸（含溶质amol）完全反应，还原产物只有NO和NO2，被还原硝酸的物质的量n的取值范围为
a
4
mol＜n＜
a
2
mol
a
4
mol＜n＜
a
2
mol
．

用下列仪器、药品验证由铜和适量硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）。

已知：①
 ② 气体液化温度：NO2 21℃， NO -152℃
试回答：
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式_____                                                              。
（2）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为____          
                      。在填加药
品前应先进行的操作是                                        。
（3）反应前先通入N2，目的是______                                ；
（4）确认气体中含NO的现象是________                               。
（5）装置Ｂ、F的作用是                                            _______                 　　　　　　　          　　                        。
（6）若从Ａ出来的混合气体中NO2、NO的体积分别为V1mL、V2mL，若最终氮的氧化物完全被溶液吸收，装置中至少需要充入氧气的体积为：     （相同状态下）。

（12分）下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析，回答有关问题。

⑴下列叙述中正确的是(填序号)        。

A.图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其浓度越大

B.当还原剂和温度相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已

C.硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越多

D.当硝酸密度大于1.3 g·cm-3时，还原产物主要为NO、NO2

⑵当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm-3时，下列化学方程式中，能较准确表达Fe与过量硝酸反应的是(填序号）           。

A.2Fe + 10HNO3 == 2Fe(NO3­)3 + NO↑＋3NO2↑＋5H2O

B.4Fe + 18HNO3 == 4Fe(NO3­)3 + 3NO↑＋3NO2↑＋9H2O

C.3Fe + 12HNO3 == 2Fe(NO3­)3 + Fe(NO3­)2 + 2NO↑＋2NO2↑＋3H2O

⑶密度为1.26 g·cm-3，质量分数为50.0 %的硝酸，其物质的量浓度是        mol·L-1。

⑷限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N2O4)。设计一个合理而简单的实验方案（仪器可选择使用，N2的用量可自由控制，加热装置和固定装置省略）。

第1步：反应并收集生成的气体：

①实验中气体发生装置应选择哪种装置及理由是                               。

②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号)：[  ]→[  ] [  ]→[8] [9]→[  ]。

③检查装置气密性后，开始反应。待E中充满红棕色气体，停止实验。

第2步：验证E中有NO。

④ 取下试管E，倒立在F中，轻轻摇动试管。

确认生成的气体中有NO的现象是                                    。

 

（14分）下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析，回答有关问题。

            

  ⑴下列叙述中正确的是(填序号)                 。

      A．图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其浓度越大。

      B．当还原剂和温度相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已。

      C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越多。

      D．当硝酸密度大于1.3 g·cm-3时，还原产物主要为NO、NO2

           ⑵ 当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm-3时，下列化学方程式中，能较准确表达Fe与过量硝酸反应的是(填序号）           。

 A．2Fe + 10HNO3 == 2Fe(NO3­)3 + NO↑＋3NO2↑＋5H2O

 B．4Fe + 18HNO3 == 4Fe(NO3­)3 + 3NO↑＋3NO2↑＋9H2O

 C．3Fe + 12HNO3 == 2Fe(NO3­)3 + Fe(NO3­)2 + 2NO↑＋2NO2↑＋3H2O

⑶ 密度为1.26 g·cm-3，质量分数为50.0 %的硝酸，其物质的量浓度是        mol·L-1。

⑷ 限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N2O4)。设计一个合理而简单的实验方案（仪器可选择使用，N2的用量可自由控制，加热装置和固定装置省略）。

第1步：反应并收集生成的气体：

①实验中气体发生装置应选择     (填装置序号)，理由是                        。

②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号)：[  ]→[  ] [  ]→[8] [9]→[  ]。

③检查装置气密性后，开始反应。待E中充满红棕色气体，停止实验。

第2步：验证E中有NO。

④ 取下试管E，倒立在F中，轻轻摇动试管。

确认生成的气体中有NO的现象是                                    。

 

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