Question

如图为某同学设计的验证质量为25g的银元（银和铜的合金）完全溶解于一定量的浓硝酸后生成NO₂气体中含有NO的实验装置图，并测定中银元中银的质量分数．
已知：常温时，NO₂与N₂O₄同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N₂O₄的晶体存在．

（1）反应前先打开A中的活塞K₁，持续通一段时间N₂，其理由是

 

；
（2）若装置中缺B，其后果是

 

．
（3）反应结束后，打开D中的活塞K₂，并通入氧气，银铜合金完全溶解于浓硝酸后生成的NO₂气体中含有NO的现象为：

 

，化学反应方程式为：

 

．
（4）C装置的作用是

 

；E中a仪器所起的作用是

 

；
（5）若该同学将A中完全反应后的溶液倒入烧杯…，通过生成AgCl沉淀的方法，确定该银元中银的质量分数，其实验方案和操作为：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,硝酸的化学性质

专题：实验题

分析：（1）装置内的空气中含有氧气，能和NO反应生成二氧化氮而造成干扰；
（2）二氧化氮或四氧化二氮和水反应生成NO而造成干扰；
（3）NO被氧气氧化生成红棕色气体二氧化氮；
（4）把NO₂全部转化为N₂O₄晶体，防止二氧化氮干扰NO的检验；后缓冲装置的能防止倒吸；
（5）将银离子转化为AgCl沉淀，然后进行过滤、洗涤、烘干和测量，从而测定测定溶液中Ag⁺的质量．

解答： 解：（1）空气中含有氧气，将生成的NO转化为二氧化氮而对实验造成干扰，为防止NO被氧化，所以先通入氮气排出空气，
故答案为：排除装置内的空气，防止生成的NO被空气中的O₂氧化；
（2）若装置中缺B，A中挥发出的水蒸气在C中生成液态水，导致二氧化氮或四氧化二氮和水反应生成NO而干扰实验，为排出水蒸气的影响，用浓硫酸干燥气体，
故答案为：C中水蒸气被冷却成水，它与NO₂或N₂O₄反应生成NO，干扰NO的验证；
（3）NO被氧气氧化生成红棕色气体二氧化氮，反应方程式为2NO+O₂=2NO₂，
二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是放热反应，升高温度，平衡向生成二氧化氮的方向移动，导致气体颜色变深，
故答案为：D瓶内气体由无色变为红棕色；2NO+O₂=2NO₂；
（4）降低温度，将二氧化氮完全转化为N₂O₄晶体，防止二氧化氮对NO检验的干扰；该装置后缓冲作用，防止倒吸，
故答案为：把NO₂全部转化为N₂O₄晶体，避免在D装置中对NO的验证产生干扰；防止倒吸；
（5）将银离子转化为AgCl沉淀，然后进行过滤、洗涤、烘干和测量，从而测定测定溶液中Ag⁺的质量，所以实验方案和操作为：用蒸馏水洗涤烧杯2-3次，将洗涤液倒入烧杯，然后加入过量的NaCl溶液，过滤、洗涤、烘干、称量AgCl，计算Ag的质量及质量分数，
故答案为：用蒸馏水洗涤烧杯2-3次，将洗涤液倒入烧杯，然后加入过量的NaCl溶液，过滤、洗涤、烘干、称量AgCl，计算Ag的质量及质量分数．

点评：本题以银和硝酸反应为载体考查实验探究，题目难度中等，明确NO和二氧化氮性质是解本题关键，再结合化学平衡分析解答，知道明确实验操作顺序及各仪器的作用，试题充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识能力．