Question

14．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）要得到干燥的二氧化氮可将其通过浓硫酸；
（4）NO一遇到O₂就会变成NO₂，收集NO应用排水法；
（5）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．
（6）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CO₂．

Answer 1

分析 （1）发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定；收集装置主要由气体的密度和溶水性决定．
（2）根据题目中告诉的反应物、生成物、反应条件写出反应的化学方程式．
（3）常用的干燥剂一般有浓硫酸、固体氢氧化钠、氧化钙等．
（4）气体的收集装置主要由气体的密度和溶水性决定，另外还要考虑气体是否有毒、是否与空气反应、是否与水反应等等．
（5）从分子的性质进行分析；
（6）根据BC装置的特点解实验室中制取气体的反应原理进行解答．

解答 解：（1）反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置即选择B装置；二氧化氮是空气污染物，不能用排空气法收集，二氧化氮和水反应，不能用排水法收集，可用E装置收集，氢氧化钠溶液可以吸收多余的二氧化氮，防止污染空气．
（2）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，该反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．
（3）浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化氮；
（4）一氧化氮会与空气中的氧气发生反应，还会污染空气，不能用排空气法收集，一氧化氮难溶于水，可用排水法收集；
（5）一切物质的分子都在不停的运动，将密度大的气体放在上面，密度小的气体放在下面会加快分子运动的速度，所以抽开纸片后能够发现红棕色气体飘下，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；
（6）B装置为固液常温型的反应装置，而C为向上排气法收集气体的装置，在实验室中可以用该装置来制取二氧化碳．
故答案为：
（1）B；E；
（2）3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（3）浓硫酸；       
（4）排水；
（5）上；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．
（6）CO₂．

点评 在选择一种气体的收集方法时一定要考虑全面，这种气体的溶水性、是否与水反应、是否与空气中的某物质反应、密度、是否会污染空气等．要收集一瓶干燥的气体时一定要先干燥再收集．