Question

10．现要制取一些二氧化氮气体来做演示分子运动的实验．已知二氧化氮气体可以通过铜和浓硝酸反应：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到．二氧化氮是一种红棕色的气体，密度比空气大，能和水反应生成HNO₃和NO气体，NO和NO₂都是大气污染物．现给出下列装置（A～F）：

（1）制二氧化氮的发生装置可以选B，收集二氧化氮的装置可以选E；
（2）写出二氧化氮和水反应的化学方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）用如上图F装置演示分子运动时，为了缩短演示的时间，NO₂最好放在上（选填“上”或“下”）面的集气瓶中，另一瓶是空气，抽去两瓶之间的玻璃片，可以看到红棕色气体飘下，两个瓶子中都充满了红棕色气体，最后两瓶中气体颜色相同．
（4）小林同学用装置BC组合制取了一瓶无色无味纯净的气体，他制取的气体可能是氧气或二氧化碳．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，已知二氧化氮气体可以通过铜和浓硝酸反应：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到，因此不需要加热；二氧化氮是一种红棕色的气体，密度比空气大，能和水反应生成HNO₃和NO气体，NO和NO₂都是大气污染物，因此可以用E收集；用如上图F装置演示分子运动时，为了缩短演示的时间，NO₂最好放在上面的集气瓶中，另一瓶是空气，因为二氧化氮气体的密度比空气大；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．

解答 解：（1）已知二氧化氮气体可以通过铜和浓硝酸反应：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到，因此不需要加热；二氧化氮是一种红棕色的气体，密度比空气大，能和水反应生成HNO₃和NO气体，NO和NO₂都是大气污染物，因此可以用E收集；故答案为：B；E；
（2）二氧化氮和水反应生成HNO₃和NO气体，配平即可，故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）用如上图F装置演示分子运动时，为了缩短演示的时间，NO₂最好放在上面的集气瓶中，另一瓶是空气，因为二氧化氮气体的密度比空气大；故答案为：上；
（4）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：氧气或二氧化碳；

点评 本考点主要考查了分子运动、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．