Question

【题目】在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答下列问题：

(1)实验过程中，观察到的主要现象是：

①____________________；

②_____________；

③________________；

④_____________________。

(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的特点是：_____________________。

(3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的方法是_______________。

(4)工业上吸收NO和NO2的混合气体，常使用NaOH溶液(NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。欲使NO和NO2被充分吸收，则NO和NO2的体积应满足________。

A V(NO)＞V(NO2)

B V(NO)＜V(NO2)

C V(NO)≤V(NO2)

Answer 1

【答案】铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失 小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色 大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色 大烧杯内液面上升，水槽中液面下降 反应体系封闭，无氮氧化物逸出，不污染环境 轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体 C

【解析】

铜与浓硝酸剧烈反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应生成的红棕色二氧化氮与水反应生成硝酸和无色气体一氧化氮，一氧化氮被烧杯中少量空气中的氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮又与水反应生成一氧化氮。

(1)小烧杯中，Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜片逐渐溶解，硝酸铜溶液呈蓝色，有红棕色的NO2气体产生，接着NO2和烧杯中的O2、H2O发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，若O2消耗完，则发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故气体颜色慢慢变成无色，由于烧杯中的气体减少，故大烧杯内液面上升，水槽中液面下降，故答案为：铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失；小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色；大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色；大烧杯内液面上升，水槽中液面下降；

(2) NO2和NO是有毒气体，逸出会污染环境，该反应体系密闭，反应产生的NO2和NO不会逸出，不污染环境，故答案为：反应体系封闭，无氮氧化物逸出，不污染环境；

(3) 无色的NO能与O2反应生成红棕色的NO2，轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若气体颜色变为红棕色，说明有一氧化氮生成，故答案为：轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体；

(4)由方程式NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O可知，当NO和NO2的体积相等时，可以完全被吸收；若NO2有剩余，则NO2和NaOH溶液发生反应：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，故欲使NO和NO2被充分吸收，需满足V(NO)≤V(NO2)，故答案为：C。