Question

【题目】某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质，进行了如下实验。

试回答下列问题:

(1)某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是__________ (用化学方程式表示)。

(2)另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下:①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸;②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中;③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是___________。

(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是___(填选项编号)，反应的离子方程式为__________。

a.还原剂 b.氧化剂 c.提供氢离子 d.提供热能

(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。有同学提出质疑，他认为NO易与O2发生反应，应该更容易被Na2O2氧化。

查阅资料:a.2NO+Na2O2=2NaNO2

b.6NaNO2+3H2SO4(稀)=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O

c.酸性条件下，NO能被MnO氧化成NO

该同学利用图中装置来探究NO与Na2O2的反应(装置可重复使用)。

①装置的连接顺序为A→_________，装置E的作用是 __________。

②充分反应后，欲检验装置D中是否生成了NaNO2，请简述实验方案_________________。

Answer 1

【答案】3NO2+H2O=2HNO3+NO 石灰石与稀硝酸反应生成的CO2可将装置中的空气排出，防止空气对实验造成干扰 c 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O B→C→B→D→E 吸收NO防止污染空气 取D装置中固体少许于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体，且遇到空气变红棕色，则2NO＋Na2O2＝2NaNO2发生，若气体不变色，则该反应未发生

【解析】

铜与稀硝酸反应生成无色气体一氧化氮，一氧化氮气体易与空气中的氧气反应，实验时要注意排净装置内的空气；一氧化氮气体有毒，可用酸性高锰酸钾溶液吸收；一氧化氮与过氧化钠反应生成亚硝酸钠，亚硝酸钠在酸性环境下，发生歧化反应，生成一氧化氮和硝酸根离子，据以上分析解答。

(1)NO2能与水反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，甲装置铜和稀硝酸的反应生成的气体用排水法收集，无论铜与稀硝酸反应生成的是NO还是NO2，集气瓶中收集到的气体都是NO，所以甲同学的推断不正确；

故答案为：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；

(2)①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸，石灰石与稀硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，离子方程式：CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋CO2↑＋H2O，步骤①的作用是生成二氧化碳气体，排尽装置内的空气，排除装置中氧气的干扰；

②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中，铜和稀硝酸反应生成气体；

③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体，无色气体为一氧化氮；

故答案为：石灰石与稀硝酸反应生成CO2可将装置中的空气推出，防止对实验造成干扰；

(3)待反应停止后，若仍有铜剩余，再加入少量稀硫酸，酸化，稀硝酸和铜反应，铜片上又有气泡产生，生成一氧化氮，反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

故答案为：c；3Cu＋8H＋＋2NO＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

（4）①将A中制得的NO经水洗涤后并干燥后，通入D装置中与Na2O2反应，最后用酸性KMnO4溶液吸收NO的尾气，并在D和E装置连接一个B装置，防止E中水气进入D中，即装置的连接顺序为A→B→C→B→D→E；利用酸性条件下，NO能被MnO氧化生成NO，来除去NO的尾气，防止污染环境；

故答案为：B→C→B→D→E；吸收NO防止污染；

②亚硝酸钠和稀硫酸反应6NaNO2＋3H2SO4(稀)＝3Na2SO4＋2HNO3＋4NO↑＋2H2O；充分反应后，检验D装置中是否发生反应2NO＋Na2O2＝2NaNO2的实验操作是：取D装置中固体少许于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体，遇到空气后，发生2NO＋O2＝2NO2反应，生成红棕色气体二氧化氮，则2NO＋Na2O2＝2NaNO2发生；若气体不变色，则该反应未发生；

故答案为：取D装置中固体少许于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体，且遇到空气变红棕色，则2NO＋Na2O2＝2NaNO2发生，若气体不变色，则该反应未发生。