Question

【题目】某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：

（1）设计装置A的目的是________________________________________，为达此目的应进行的操作____________________________________________________________________________；A中反应的化学方程式是_________________________________________________________。

（2）在（1）中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是_______；B中反应的离子方程式是_________________________________________________________。

（3）装置E和F的作用是__________________________________________________________，为实现此目的，操作方法是_______________________________________________________。

（4）D装置的作用是_______________________________________________________________。

Answer 1

【答案】利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对气体产物观察的干扰　 打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O 铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色 3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 验证无色气体为NO 将注射器F中的空气推入E中 吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气

【解析】

（1）因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用二氧化碳气体排净装置内的空气；稀硝酸和碳酸钙反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，据此写出化学方程式；

（2）铜和稀硝酸反应，观察到气泡冒出，有无色气体生成，溶液变为蓝色；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，据此写出离子方程式；

（3）无色NO遇到氧气生成红棕色NO2；

（4）实验中生成的NO、NO2均为有毒气体，而且NO2易溶于水，据此分析。

（1）因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶净装置中的空气避免对铜与稀硝酸反应产生的气体检验的干扰；为达到此目的，应进行的操作是：打开K，观察到C中变浑浊，关闭K，移动铜丝与硝酸接触；A中稀硝酸和碳酸钙反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式是：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O；综上所述，本题答案是：利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对气体产物观察的干扰；打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K； CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O 。

（2）因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，其离子反应为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O，观察到气泡冒出，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色；综上所述，本题答案是：铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色；3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

（3）将F中的空气推入E中，发生反应2NO+O2=2NO2，E中无色气体变为红棕色，证明NO存在，则装置E和F的作用是验证NO的生成；综上所述，本题答案是：验证无色气体为NO；将注射器F中的空气推入E中。

（4）该实验中生成的NO、NO2均为有毒气体，需要吸收尾气，而且NO2易溶于水，需要防倒吸装置；综上所述，本题答案是：吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气。