题目内容

3.实验室用稀硝酸与铜反应来制备NO气体,如果采用(Ⅰ)装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片,必要时可加热),实验效果不十分理想,因为从观察到的现象不能有力证明反应产物是NO;有人设计了(Ⅱ)装置(橡皮塞下端连有铜丝圈),用来做该实验可以达到满意的效果.根据要求回答下列问题:
(1)用Ⅰ装置做实验时,实验过程中由于观察到烧瓶内有烧瓶内有红棕色气体现象,而不能有力证明反应产物是NO.
(2)用Ⅱ装置做实验时,将有关操作补充完全:
①将分液漏斗的活塞打开,从U形管的B侧管口注入稀硝酸,一直注到C为止.
a.刚好浸没铜丝下端   b.刚好浸没铜丝中部   c.单孔塞下沿与液面间不留有空隙
②关闭活塞,用酒精灯对U形管的A侧加热,当铜丝上有气泡产生时,撤去酒精灯.
(3)在(2)的实验中:
①什么情况下反应自动停止?铜丝网与稀HNO3脱离后.何处观察到无色的NO气体?在U型管A侧管中.
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,可在分液漏斗中观察到哪些明显现象?有红棕色气体出现.

分析 由于NO易被空气中O2氧化成NO(红棕色),所以在金属与稀HNO3反应的常规实验中,很难观察到无色NO气体的生成,而是观察到红棕色气体.本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境,使NO能存在相当长一段时间,结合NO2的性质解答该题.

解答 解:(1)烧瓶内有空气,与生成的NO很快被氧化为红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成,
故答案为:烧瓶内有红棕色气体;
(2)①实验时应将装置内的空气完全排除,则应单孔塞下沿与液面间不留有空隙,否则不能观察到无色气体,故答案为:C;
②铜丝与稀硝酸的反应为放热反应,当生成气体时可停止解热,反应放出的热量可维持反应继续进行,故答案为:铜丝上有气泡产生;
(3)①当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止,在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体,
故答案为:铜丝网与稀HNO3脱离后;在U型管A侧管中;
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,右侧压强大于左侧,U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,NO与空气接触而生成红棕色气体,
故答案为:有红棕色气体出现.

点评 本题考查制备实验的设计,题目难度中等,注意把握实验的操作方法和反应原理,注意观察NO的现象必须在无氧的环境中进行.

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