Question

19．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）．图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器．
请回答有关问题：
（1）设计装置A的目的是产生CO₂，赶走装置中的空气，防止因NO与O₂反应生成NO₂而产生产生干扰；
（2）在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是气泡冒出和溶液变为蓝色；B中反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu+2NO↑+4H₂O．
（3）装置E和F的作用是验证NO的生成；为实现此作用，其操作方法是将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO．
（4）装置D的作用是吸收多余的氮的氧化物，防止污染空气，防止倒吸．

Answer 1

分析 由实验装置及流程可知，A中发生硝酸与碳酸钙的反应生成二氧化碳，因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶净装置中的空气避免对一氧化氮气体检验的干扰；B中发生Cu与硝酸的反应生成NO、硝酸铜，E中收集到无色气体NO，利用F充入空气，可检验NO的生成；C装置可检验二氧化碳充满B、E装置；D装置为尾气处理装置，吸收氮的氧化物，防止污染空气，以此来解答．

解答 解：（1）因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶净装置中 的空气避免对一氧化氮气体检验的干扰；
故答案为：产生CO₂，赶走装置中的空气，防止因NO与O₂反应生成NO₂而产生产生干扰；
（2）因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，其离子反应为3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，观察到气泡冒出和溶液变为蓝色，
故答案为：气泡冒出和溶液变为蓝色；3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）将F中的空气推入E中，发生2NO+O₂=2NO₂，E中无色气体变为红棕色，证明NO存在，则装置E和F的作用是验证NO的生成，
故答案为：验证NO的生成；将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO；
（4）NO、NO₂都有毒，能污染环境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，则装置D的作用为吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，用干燥管连接可以防止倒吸；
故答案为：吸收多余的氮的氧化物，防止污染空气，防止倒吸．

点评 本题考查性质实验方案的设计，把握实验装置的作用、发生的反应及NO易被氧化为解答的关键，侧重分析能力与实验能力的综合考查，题目难度中等．