Question

7．已知铜可以和浓硝酸发生如下反应：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2H₂O+2NO₂↑，实验室可以通过该反应制取二氧化氮气体．NO₂是一种红棕色气体，密度比空气大，能和水反应．NO和NO₂都是空气的污染物．现给出下列装置：

（1）某同学做该实验时，有失去标签的浓硝酸和浓盐酸，如何区分出浓硝酸？装在棕色瓶里的是浓硝酸
（2）制取NO₂的发生和收集装置应分别选用B和F．请写出利用你选择的发生装置制取另一种气体的反应方程式．2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（合理均可）．
（3）随着反应的进行能产生NO气体，请解释可能的原因？随着浓硝酸的消耗和水的生成，浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应产生NO．
（4）已知NO密度比空气略大，难溶于水，NO能与氧气反应生成NO₂，应选用E装置收集NO，并写出NO和氧气反应的化学方程式．2NO+O₂=2NO₂．
（5）某同学做完实验后，为回收废液中的金属铜，向废液中加入28g铁屑，恰好完全反应．请计算回收到的铜的质量．

Answer 1

分析 （1）据浓硝酸见光易分解分析解答；
（2）据反应物状态和反应条件选择发生装置，据NO₂的密度和溶解性及水、氢氧化钠反应选择收集装置，该装置还可用于氧气、二氧化碳和氢气的制取；
（3）据反应原理及铜和稀硝酸反应生成NO解答；
（4）NO难溶于水，NO能与氧气反应生成NO₂，所以只能用排水法收集；
（5）据铁的质量和方程式可计算出铜的质量．

解答 解：（1）浓硝酸见光易分解，都盛装在棕色瓶里，区分出浓硝酸的方法就是：装在棕色瓶里的是浓硝酸；
（2）制取NO₂是用固体铜和液体浓硝酸在常温下反应，故选发生装置B，由于NO₂密度比空气大，能和水反应，且NO₂是空气的污染物，故只能采用向上排空气法收集，同时还要进行尾气处理，故选装置F，固液常温发生装置还可用来氧气、二氧化碳和氢气，若用来制取氧气，反应方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）随着反应的进行能产生NO气体，可能的原因是：随着浓硝酸的消耗和水的生成，浓硝酸变稀，而铜与稀硝酸反应产生NO；
（4）根据（2）的分析，已知NO密度比空气略大，难溶于水，NO能与氧气反应生成NO₂，应选用装置E收集NO，NO和氧气反应生成NO₂的化学方程式：2NO+O₂=2NO₂；
（5）为回收废液中的金属铜，加入铁屑发生的反应方程式：Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu，根据方程式中Fe与Cu的质量关系，即可求出回收到的铜的质量
解：设回收到的铜的质量为x
Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu
56                                         64
28g                                       x
$\frac{56}{64}$=$\frac{28g}{x}$
 x=32g
故答案为：（1）装在棕色瓶里的是浓硝酸；
（2）B；   F；      2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（合理均可）；
（3）随着浓硝酸的消耗和水的生成，浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应产生NO；
（4）E；     2NO+O₂=2NO₂；
（5）答：设回收到的铜的质量为32g

点评 本题考查了药品的储存方法，气体的发生、收集装置选择依据，根据化学方程式计算等知识，比较综合，掌握相关知识才能结合题意正确解答．