题目内容

2．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球． 
（1）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离．该组学生设计此步操作的目的为用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气，让整套装置充满CO2，防止O2干扰．
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=2Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是NO遇空气中的O2生成NO2．一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是NO2和水反应产生HNO3，使的CaCO3沉淀溶解．
（3）装置D 用于尾气吸收，当等体积的NO和NO2通入D中，气体被完全吸收，并且只产生一种盐，该反应方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O．

分析 实验时，可先将B装置中CaCO3放入硝酸中，碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体，先排出去其中的空气，以便在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，且在C中可观察到浑浊，有碳酸钙沉淀生成，A中硝酸和铜反应生成NO，易于氧气反应，则将F气球中空气压入E中，有红棕色气体生成，装置D中盛有氢氧化钠溶液，可用与吸收二氧化氮气体，气体中气球可用于吸收不反应的NO，以防止污染空气，
（1）NO与空气中氧气反应，制取NO前需要先用二氧化碳将装置中空气排净；
（2）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，据此写出反应的化学方程式；E中含有NO，NO与空气中氧气反应生成红棕色的二氧化氮；二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸与碳酸钙反应生成，导致碳酸钙溶解；
（3）等体积的NO和NO2通入氢氧化钠溶液中，气体被完全吸收，并且只产生一种盐应为亚硝酸钠，根据元素守恒可书写该反应方程式．

解答 解：（1）实验时，可先将B装置中CaCO3放入硝酸中，碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体，用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气排除装置中的空气，以便在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，
故答案为：用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气，让整套装置充满CO2，防止O2干扰；
（2）稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO，反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3=2Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
A中硝酸和铜反应生成NO，NO易与氧气反应生成NO2，可观察到烧瓶E内气体颜色逐渐加深；
一段时间后，C中二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸能够溶解碳酸钙，所以C中白色沉淀溶解，
故答案为：3Cu+8HNO3=2Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；NO遇空气中的O2生成NO2；NO2和水反应产生HNO3，使的CaCO3沉淀溶解；
（3）等体积的NO和NO2通入氢氧化钠溶液中，气体被完全吸收，并且只产生一种盐应为亚硝酸钠，反应方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，
故答案为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O．

点评 本题以硝酸的性质为载体综合考查性质实验的设计，为高考常见题型，题目难度中等，试题侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握相关物质的性质，明确实验目的和原理是解答该题的关键，注意常见实验操作方法及注意事项．

练习册系列答案
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时间/浓度C（NH3）（mol•L-1）C（O2）（mol•L-1） C（NO）（mol•L-1） 
起始0.80001.6000.000
第2min0.6000a0.2000
第4min0.30000.97500.5000
第6min0.30000.97500.5000
第8min0.70001.4750.1000
（1）反应在第2min到第4min时，O2的平均反应速率为0.1875mol•L-1•min-1，a=1.35
（2）反应在第2min到第4min改变了条件，改变的条件可能是加入催化剂．
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（1）写出基态E原子的价电子排布式3d64s2．
（2）A的最简单氢化物分子的空间构型为三角锥形，其中A原子的杂化类型是sp3．
（3）B能形成两种常见的单质，其分子式分别为O2、O3，其沸点是同族元素氢化物中最高的因是H2O分子间存在氢键．
（4）A和D形成的化合物中，D显正化合价，试写出该化合物与水反应的方程式：NCl3+3H2O=NH3+3HClO．
（5）B、C两元素形成的化合物晶胞结构中，B原子是  堆积（填堆积模型）；已知B和C形成的化合物晶体的密度为Pg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=$\root{3}{\frac{160}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm．（用含ρ、NA的计算式表示）
14．某校课题研究小组的同学们为了探究“二氧化碳在什么条件下和过氧化钠反应”．甲同学设计了如下的实验探究：
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实验二：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应：
在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验一，观察到木条复燃，且Ⅱ中的淡黄色变为白色．

试回答下列问题：
（1）在实验一中，试剂X是浓硫酸，其作用是干燥．
（2）在实验二中，试剂Y是水．
（3）在装入Na2O2后，立即塞紧试管塞，且关闭K1和K2的目的是防止CO2受潮；
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