Question

为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO，某课外活动小组设计了下列实验。图中D为止水夹，F是装有一半空气的注射器，其中加热装置和固定装置均已略去。

请回答有关问题：
（1）组装好装置后，关闭D，若装置的气密性良好，向外抽注射器活塞，C装置中有什么现象？
                                                                                 ；
（2）反应开始前要向体系中通入气体A，为什么？                                         ；A可以是                （填序号）  ①N₂     ②O₂   ③空气  ④CO₂
（3）当完成装置A的实验目的后，关闭D，再将装置B中的铜丝插入稀硝酸。B中反应的离子方程式是：                                          。
（4）反应一段时间后，将F中空气推入E中，证明生成了NO实验现象是：                               。
（5）装置C的作用是：                                  。

Answer 1

（1）有一段水柱上升（2分）
（2）赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰（2分）
①④（多选、少选、错选不给分）（2分）
（3）3Cu + 8H⁺ +  2NO₃^— = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O（2分）
（4）E中无色气体变为红棕色（2分）
（5）吸收多余的氮氧化物，防止污染空气（2分）

试题分析：本题为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO的实验，明确NO容易被空气中的氧气氧化是解答本题的关键，结合实验的基本操作及氮的氧化物的性质来解答。（1）分析题给装置知，关闭D，若装置的气密性良好，向外抽注射器活塞，装置内气压降低，外界大气压把水压入C装置，C装置中有一段水柱上升；（2）反应开始前，体系中含有空气，其中的氧气能与一氧化氮反应生成二氧化氮，要向体系中通入气体A的目的是赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰；A可以是 N₂和CO₂，选①④；（3）将装置B中的铜丝插入稀硝酸，二者反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式是：3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^— = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O；（4）反应一段时间后，将F中空气推入E中，NO和空气的氧气反应生成红棕色的NO₂，实验现象是：E中无色气体变为红棕色；（5）NO、NO₂都有毒，能污染环境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，装置C的作用是：吸收多余的氮氧化物，防止污染空气。