题目内容

17．某活动小组进行了以下探究实验．
（1）Ⅰ．利用如图1装置（装置气密性已检查完毕）验计NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理．

（1）向广口瓶中通入NO并测定NO的体积．
打开K1、K2、K3从滴定管（填“a”“b”或“滴定管”）向广口瓶中加水，直到将广口瓶中空气全部排出，调整液面并记录滴定管的刻度．关闭K2，从导管a通入一定量的NO，可通过记录滴定管液面的示数变化来测定NO的体积，准确测定NO体积的主要操作为关闭K2，打开K3，K1，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管刻度．
（2）验证NO的还原性；探究工业生产硝酸的原理．
关闭K1、K3，打开K2，从导管b缓缓通入O2，可观察到的现象是气体先变为红棕色然后逐渐变淡，继续通入O2，打开K3，直至广口瓶中刚好充满液体，此时通入氧气的体积为25.2 mL（标准状况下），则广口瓶中原充入NO气体体积为33.6mL；所得溶液的物质的量浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L．
Ⅱ．硝酸在工农业及军事上都有着非常重要的作用，以下是实验室制备硝基苯的装置，试回答下列问题：
（1）反应需在50～60℃的温度下进行，图2中给反应物加热方法的优点是受热均匀，便于控制温度；
（2）在配制混合酸时应将浓硫酸加入到浓硝酸中去；
（3）该反应的化学方程式是；
（4）反应完毕后，所得粗产品用如下操作精制：
①蒸馏　②水洗　③用干燥剂干燥　④用10%的NaOH溶液洗
正确的操作顺序是B．
A．①②③④②B．②④②③①C．④②③①②D．②④①②③

分析 I．（1）NO易与氧气反应，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积，广口瓶①中应充满水，为便于水进入广口瓶，可以从滴定管向其中加水，广口瓶①中压强均与外界相同，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积；
（2）NO易与氧气反应生成红棕色的NO2，NO2又与水反应；通入的氧气与NO按4NO+3O2+2H2O═4HNO3恰好完全反应，为硝酸溶液，溶液的体积即为原NO的体积，据此求出硝酸的物质的量与溶液体积的关系，利用c=$\frac{n}{V}$计算；
Ⅱ．（1）实验室制备硝基苯，反应需在50～60℃的温度下进行，通常用水浴加热的方法，水浴加热的优点是受热均匀，便于控制温度；
（2）根据浓硫酸稀释的注意事项可知，为防止瀑沸和硝酸的挥发，在配制混合酸时应将浓硫酸加到浓硝酸中；
（3）实验室制备硝基苯，是用硝酸与苯在浓硫酸作催化剂的条件下发生取代反应生成硝基苯；
（4）反应完毕后，所得粗产品中常含有苯、硝酸、硫酸等杂质，精制时可先用水洗，再用10%的NaOH溶液洗，再用水洗，再干燥后蒸馏，据此答题．

解答 解：I （1）NO易与氧气反应，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积，广口瓶①中应充满水，为便于水进入广口瓶，可以从滴定管向其中加水，广口瓶①中压强均与外界相同，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积．具体操作为：关闭K2，打开K3，K1，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管刻度，
故答案为：滴定管；关闭K2，打开K3，K1，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管刻度；
（2）NO易与氧气反应2NO+O2═2NO2 生成红棕色的NO2，NO2又与水反应3NO2+H2O═2HNO3+NO，颜色变浅，
令NO的体积为VL，由4NO+3O2+2H2O═4HNO3可知，所得溶液为硝酸溶液，由4NO+3O2+2H2O═4HNO3可知，通入氧气的体积为25.2 mL（标准状况下）时，n（HNO3）=n（NO）=$\frac{4}{3}$×$\frac{25.2mL}{22.4L/mol}$，此时溶液的体积即为原NO的体积，所以V=$\frac{4}{3}×25.2mL$=33.6mL，所以，c（HNO3）=$\frac{n（HNO3）}{V}$=$\frac{\frac{4}{3}×\frac{25.2}{22.4}}{\frac{4}{3}×25.2}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L．
故答案为：气体先变为红棕色然后逐渐变淡；33.6；$\frac{1}{22.4}$mol/L；
Ⅱ．（1）实验室制备硝基苯，反应需在50～60℃的温度下进行，通常用水浴加热的方法，水浴加热的优点是受热均匀，便于控制温度，
故答案为：受热均匀，便于控制温度；
（2）根据浓硫酸稀释的注意事项可知，为防止瀑沸和硝酸的挥发，在配制混合酸时应将浓硫酸加到浓硝酸中，
故答案为：浓硫酸；浓硝酸；
（3）实验室制备硝基苯，是用硝酸与苯在浓硫酸作催化剂的条件下发生取代反应生成硝基苯，反应方程式，
故答案为：；
（4）反应完毕后，所得粗产品中常含有苯、硝酸、硫酸等杂质，精制时可先用水洗，再用10%的NaOH溶液洗，再用水洗，再干燥后蒸馏，所以操作顺序是②④②③①，故选B．

点评 关键是准确读取液面，为了较准确地测量气体的体积，读数应在保证内外气压相等的条件下，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积

练习册系列答案
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