题目内容

2．（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图Ⅰ所示．

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这丝状材料的成分可以是D、E（填选项编号）．
A．铁　   B．铝　  C．银　   D．玻璃　   E．聚丙烯塑料
②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是2NO+O2=2NO2 （填化学方程式）
（3）为了证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某同学另设计了一套如图Ⅱ所示制取NO的装置．反应开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体．
①长玻璃管的作用是接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出．
②让反应停止的操作方法及原因是关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止．
（4）以下收集NO气体的装置（见图Ⅲ），合理的是C、D（填选项代号）

分析 （1）Cu与硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，以此书写离子反应；
（2）①由题意可知，这种成分不能与稀硝酸反应，而Fe、Al、Ag均与硝酸反应；
②图1中分液漏斗内有空气，NO被氧化为红棕色的气体；
（3）①为了证明产生的气体是NO，则该实验装置要防止产生的气体与空气接触，漏斗的作用是防止稀硝酸溢出；
②关闭活塞，产生的气体使稀硝酸液面下降，从而使铜丝与稀硝酸分开，反应停止；
（4）NO能与空气中的氧气反应，故不能用排空气法来收集NO，只能用排水法，C和D装置符合题意，E装置是洗气装置．

解答 解：（1）Cu与硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（2）①由题意可知，这种成分不能与稀硝酸反应，而Fe、Al、Ag均与硝酸反应，所以ABC不行，DE不与硝酸反应，
故答案为：D、E；
②图1中分液漏斗内有空气，NO被氧化为红棕色的气体，产生红棕色的原因是2NO+O2=2NO2，
故答案为：2NO+O2=2NO2；
（3）①为了证明产生的气体是NO，则该实验装置要防止产生的气体与空气接触，漏斗的作用是接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出，
故答案为：接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出；
②关闭活塞，产生的气体使稀硝酸液面下降，从而使铜丝与稀硝酸分开，反应停止，
故答案为：关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止；
（4）NO能与空气中的氧气反应，故不能用排空气法来收集NO，只能用排水法，C和D装置符合题意，E装置是洗气装置，
故答案为：C、D．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握物质的性质、实验装置的作用、性质实验分析是解题关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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下列说法不正确的是（　　）
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14．水体污染的治理是化学工作者研究的重要课题．
（1）水体常见污染物之一的氨氮主要指游离氨或铵盐，可以通入一定量的氯气，利用产生的HClO除去．
已知 NH4++HClO═NH2Cl+H++H2O△H=a kJ?mol-1
2NH2Cl+HClO═N2+H2O+3H++3Cl-△H=b kJ?mol-1
NH4++4HClO═NO3-+6H++4Cl-+H2O△H=c kJ?mol-1
则  2NH4++3HClO═N2+3H2O+5H++3Cl-△H=2a+bkJ?mol-1
（2）电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的（NH4）2SO4与NaCl的酸性混合溶液来模拟．
①电解时，阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑．电解过程中溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗（处理一定量氨氮消耗的电能）的影响关系如图1和图2所示．
②图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是阳极可能OH-放电，产生大量氧气，消耗电能；而当Cl-浓度较高时，测得溶液中的NO3-浓度也较高，可能的原因是Cl-浓度较高时，产生的Cl2（或HClO）较多，会将NH${\;}_{4}^{+}$氧化为NO${\;}_{3}^{-}$．
③图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是pH太低时，产生的Cl2会从溶液中逸出．
（3）通过调节溶液pH，在弱碱性条件下，用漂白粉溶液也可将废水中的CN-转化为碳酸盐和N2而除去．写出该反应的离子方程式：2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+=2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O．
（4）废水中的重金属离子通常用沉淀法除去．已知Ksp（NiS）=1.1×10-21，Ksp（CuS）=1.3×10-36，国家规定的排放标准：镍低于1.1×10-5 mol•L-1，铜低于7.8×10-5mol•L-1．则需要控制溶液中S2-的浓度不低于10-16mol•L-1．
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②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色．
③该溶液的焰色反应没有黄色；
④当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示．
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已确定阳离子的物质的量之比为c（H+）：c（NH4+）：c（Al3+）=2：3：1
（2）肯定不含的离子是Na+、Fe3+、NO3-、CO32-、AlO2-．
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（4）请写出沉淀溶解过程的离子方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
12．已知在25℃，101kPa下，16g气态CH4充分燃烧生成液态水时放出890kJ热量．请计算：
（1）112LCH4（标准状况）在25℃，101kPa下，充分燃烧生成液态水时放出的热量；
（2）上述过程中同时产生二氧化碳的体积（标准状况）．

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