题目内容

10．用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质．

（1）装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生
（2）干燥管B、D中盛装的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷（选填“浓硫酸”、“无水氯化钙”、“五氧化二磷”、“碱石灰”），干燥管D中干燥剂的作用是防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中
（3）装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整．
□NaOH+□NO2═NaNO3+□NaNO2+□H2
（4）用上述装置收集到了NO气体，采用的收集装置是G（选填“F”或“G”）．

分析 由实验目的和实验装置可知，A中用铜和浓硝酸反应制备二氧化氮，所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸，不用铁屑的原因是Fe在浓硝酸中会发生钝化；干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，因碱石灰与二氧化氮反应，所以选择无水氯化钙或五氧化二磷，干燥管D中干燥剂的作用是防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中，E装置为尾气处理装置，且一氧化氮难溶于水，易与氧气反应，则收集NO选排水法，以此来解答．

解答 解：（1）根据制取NO2的反应原理：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O可知，是固体和液体在常温下的反应，所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸；烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜屑、不用铁屑的原因是常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生，无法制取NO2，
故答案为：浓硝酸；常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生；
（2）二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂，所以不能选碱石灰，干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，所以不能选浓硫酸，只能选无水氯化钙或五氧化二磷，E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中，所以使用装置干燥管D，防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中，
故答案为：无水氯化钙或五氧化二磷；防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中；
（3）根据氧化还原反应的原理知：反应物NO2中氮元素的化合价是+4价，产物NaNO2中氮元素的化合价是+3价，所以N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3，结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒可知，该反应的方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，
故答案为：2；2；NaNO3；1；1；
（4）一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置G，故答案为：G．

点评 本题考查物质的制备、性质实验，为高频考点，把握二氧化氮的制备原理、实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．

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