题目内容

为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO,某同学设计了如下实验装置和实验方案.

实验步骤:
(1)关闭K1,打开K2,向试管中加石灰石,通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸,则加入石灰石的作用是
 
,反应化学方程式是
 

(2)将将铜丝插入稀硝酸中,微热大试管.该步反应离子方程式是
 

(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中
 
,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO.
(4)NaOH溶液的作用
 
考点:实验装置综合
专题:实验题
分析:(1)NO能与空气中的氧气反应,所以先用二氧化碳把装置中的空气排尽;硝酸与碳酸钙反应生成硝酸钙和二氧化碳、水;
(2)Cu与稀硝酸反应生成NO,根据化学方程式写离子方程式;
(3)NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮;
(4)二氧化氮是有毒气体,会污染环境.
解答: 解:(1)NO能与空气中的氧气反应,所以先用二氧化碳把装置中的空气排尽,通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸,则加入石灰石的作用是与硝酸生成CO2,将装置中的空气排尽;硝酸与碳酸钙反应生成硝酸钙和二氧化碳、水,反应的化学方程式为:2HNO3+CaCO3=Ca(NO32+H2O+CO2↑;
故答案为:与硝酸生成CO2,将装置中的空气排尽;2HNO3+CaCO3=Ca(NO32+H2O+CO2↑;
(2)将将铜丝插入稀硝酸中,微热大试管,Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水,则反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)打开开关K1,通过气囊鼓入空气,圆底烧瓶中NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮,可以观察到烧瓶中无色气体变为红棕色,
故答案为:无色气体变为红棕色;
(4)二氧化氮是有毒气体,会污染环境,所以要用NaOH溶液吸收二氧化氮,防止污染环境,故答案为:尾气处理,避免污染环境.
点评:本题考查了NO的制备、NO性质的实验方案设计,题目难度中等,侧重于实验装置的综合考查,明确硝酸和NO的性质即可解答.
练习册系列答案
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高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途.高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂.替代传统的净水剂及Cl2对淡水进行净化消毒是城市饮用水处理新技术.工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝网为阳极电解NaOH溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用异丙醇洗涤、干燥,即可制得.
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是
 

(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是
 

(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为
 
 

(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,图1为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有
 
 

(5)探究高铁酸钾的某种性质.
【实验1】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中,配得FeO42-浓度为1.0mmol?L-1(1mmol?L-1=10-3mol?L-1)的试样,静置,考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变).

【实验2】将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中,配制成FeO42-浓度为1.0mmol?L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图3.则
①实验1的目的是
 

②实验2可得出的结论是
 

③高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是
 

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