题目内容

某活动小组利用如图进行NO、NO₂的性质实验，按下列步骤进行（装置气密性已检验完毕）．
I．向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
（1）通入NO前，向广口瓶①中加水的主要操作：．
（2）从导管a通入一定量的NO，并测得NO体积为VL（V＜50ml，气体体积已经换算为标准状况）．准确测得NO体积的主要操作．
II．验证NO的还原性；探究工业生产硝酸的原理
（1）停止通入NO后关闭K₁、K₃；打开K₂，从导管b缓缓通入O₂，可观察到的现象是．写出对应现象的化学方程式．
（2）继续通入O₂，打开K₃，并及时调整酸式滴定管③液面与广口瓶①中液面相平，直到广口瓶①中刚好充满液体．
①当通入氧气的体积为 $数学公式$ 时，则广口瓶①的气体体积为；
②当广口瓶①中刚好充满液体时，所得液体的物质的量浓度为mol/L．

解：I （1）通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积，广口瓶①中应充满水，操作为：打开K₂、K₃（或K₁、K₃或K₁、K₂、K₃均打开），从滴定管加水，直到将①中空气全部排除，且调整滴定管中液面与①相平，并记录滴定管的刻度．
故答案为：打开K₂、K₃（或K₁、K₃或K₁、K₂、K₃均打开），从滴定管加水，直到将①中空气全部排除，且调整滴定管中液面与①相平，并记录滴定管的刻度．
（2）广口瓶①中压强均与外界相同，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积．具体操作为：关闭K₂，打开K₃，K₁，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管刻度．
故答案为：关闭K₂，打开K₃，K₁，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管刻度．
II．（1）NO易与氧气反应2NO+O₂═2NO₂ 生成红棕色的NO₂，NO₂又与水反应3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，颜色变浅．
故答案为：气体先变为红棕色然后逐渐变淡；2NO+O₂═2NO₂；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（2）①令NO的体积为VL，由4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃可知，VLNO 完全反应需 O₂ $\text{[math]}$ VL， $\text{[math]}$ VL＞ $\text{[math]}$ VL，所以，氧气不足，NO有剩余，根据氧气计算，由4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃可知，参加反应的NO为 $\text{[math]}$ VL× $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ VL，所以剩余的NO未VL- $\text{[math]}$ VL= $\text{[math]}$ VL．
故答案为： $\text{[math]}$ VL
②溶液为硝酸溶液，由4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃可知，n（HNO₃）=n（NO）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ mol，
所以，c（HNO₃）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ mol/L．
故答案为： $\text{[math]}$ mol/L．
分析：I．（1）NO易与氧气反应，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积，广口瓶①中应充满水；
（2）广口瓶①中压强均与外界相同，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积；
II．（1）NO易与氧气反应生成红棕色的NO₂，NO₂又与水反应；
（2）①根据反应方程式4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃过量计算；
②通入的氧气与NO按4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃恰好完全反应，为硝酸溶液，溶液的体积为500ml，求出硝酸的物质的量，利用c= $\text{[math]}$ 计算．
点评：关键是准确读取液面，为了较准确地测量气体的体积，读数应在保证内外气压相等的条件下，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积．