题目内容
【题目】为了验证铜与稀硝酸反应产生的是一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)。B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离。设计此步操作的目的是_____________________________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的化学方程式为________________________________________________。
(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体,原因是_____________________________;用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,原因是___________________。
(4)如果要用第(1)步操作产生的CO2将E中的空气排得更干净,在不增加其他仪器的情况下,应怎样改进E?_____________________________________________________
(5)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是_______________________________。
(6)装置D的作用是_____________________________________________________。
【答案】 排除装置A、E中的空气(O2) 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O E中的空气没有排净 鼓入的空气中的氧气与NO又发生了反应生成了红棕色气体NO2 从A中出来进入E中的导管应刚露出橡胶塞。出来的导管应接近烧瓶底部 E中的NO2进入C,NO2与水反应生成硝酸,硝酸将碳酸钙溶解 处理尾气(NO),防止污染空气
【解析】根据装置的特点及所提供的试剂,可以推断该实验的原理为:首先用碳酸钙与硝酸反应生成的二氧化碳将系统内的空气排出,以防止氧气干扰实验现象;然后将盛有碳酸钙的干燥管从硝酸中分离出来,将铜丝插入硝酸中,用E装置收集生成的NO;最后通过双连打气球向E中鼓入空气,E中NO与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,以此来证明铜与稀硝酸反应生成了NO。
1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离。设计此步操作的目的是排除装置A、E中的空气(O2),防止氧气干扰实验现象。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体,原因是E中的空气没有排净;用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,原因是鼓入的空气中的氧气与NO又发生了反应生成了红棕色气体NO2。
(4)如果要用第(1)步操作产生的CO2将E中的空气排得更干净,在不增加其他仪器的情况下,应将从A中出来进入E中的导管应刚露出橡胶塞。出来的导管应接近烧瓶底部。
(5)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是E中的NO2进入C,NO2与水反应生成硝酸,硝酸将碳酸钙溶解。
(6)装置D的作用是处理尾气(NO),防止污染空气。