Question

（18分）实验室常用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。

（1）装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是         ，圆底烧瓶中预先加入的是铜片，但铁的价格比铜的价格低，此处用铜片不用铁片的原因是             。
（2）干燥管D中装的干燥剂是无水氯化钙，其作用是                            。
（3）随着时间的推移，浓硝酸逐渐变稀，装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下：2NO₂＋2NaOH＝NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O ；NO₂＋NO＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O
①NO和NO₂混合气体的组成可表示成NO_x，该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值可以为                    （填字母）

A．1.1

B．1.2

C．1.5

D．1.8

②现有2.4mol NO₂和1.2mol NO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其完全吸收，最终无气体剩余。现有浓度为1mol/L的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积至少是        L。
（4）在上述装置中，若改用其它收集装置，最后收集到的气体中无NO₂气体，则采用的收集装置是     (选填“F”或 “G”)。

Answer 1

（1）浓硝酸； 铁在浓硝酸中会钝化而终止反应；（2）防止E装置中的水蒸气进入集气瓶　
　 （3）CD；   3.6　； （4）G

试题分析：（1）在实验室中常用Cu与浓硝酸发生反应制取NO₂。反应的化学方程式是：Cu+4HNO₃(浓) = Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O；装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是浓硝酸；圆底烧瓶中预先加入的是铜片，但铁的价格比铜的价格低，此处用铜片不用铁片的原因是铁在浓硝酸中会钝化而使反应不能发生而终止；（2）干燥管D中装的干燥剂是无水氯化钙，其作用是防止E装置中的水蒸气进入集气瓶。（3）①根据方程式2NO₂＋2NaOH＝NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O ；NO₂＋NO＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O可知若完全是NO₂或NO₂与NO是1:1混合时能够被完全吸收。即NO₂：NO≥1:1时就可以被吸收。否则就不能被完全吸收。因此x≥1.5时就可以被吸收。故选项为CD。②气体被吸收后的产物是NaNO₃、NaNO₂。n(Na)="n(N)." n(N)=3.6mol.所以吸收的n(NaOH)=3.6mol。V(NaOH)=n÷c=3.6mol÷1mol/L="3.6L." （4）若用排水法收集，NO₂与水会发生反应：3NO₂+ H₂O == 2HNO₃+ NO，最后不能得到NO。所以只能用向上排空气法收集。₂气体的实验室制法的原理、装置、药品的使用、、气体的收集、尾气的吸收及相应的计算。