Question

某学生设计了以下实验方案，验证铜和一定量（10mL）浓HNO₃反应过程中会产生NO气体，实验装置如下图所示（装置的气密性良好），请回答下列问题：

（1）在反应前通入N₂的作用是

 

，进行这步操作时应打开K₃和

 

（填K₁、K₂．下同），而关闭

 

．
（2）反应结束后，通过分液漏斗向试管中加40mL蒸馏水，此步骤的目的是

 

．
（3）B中发生的反应化学方程式

 

．用C装置读排出水的体积时，应注意

 

．
（4）若实验结束后，测得B容器中所得溶液体积是100mL，溶质物质的量浓度是0.08mol/L，C装置中气体的体积为120.0mL（已折算成标准状况），那么上述反应过程是否有NO生成

 

（填“有”或“无”），判断的依据是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据NO的性质分析；由装置图可知N₂从K₃进，空气从K₁排出；
（2）根据实验目的生成的NO₂尽量与B瓶中的水反应，所以分液漏斗向试管中加40mL蒸馏水排出试管中二氧化氮；
（3）B中发生的反应是二氧化氮与水反应，读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差；
（4）反应结束后，通过分液漏斗向试管中加40mL蒸馏水，已知试管的容积为50ml，所以原来试管内液体为10ml，则试管内的氮气为40ml；C装置测得所收集到的气体体积不等于二氧化氮产生的NO与氮气的体积和．

解答： 解：（1）NO易被空气中的氧气氧化，所以要先用氮气排净装置中的空气；由装置图可知N₂从K₃进，空气从K₁排出，所以要关闭 K₂，打开K₁、K₃；
故答案为：排除装置中的空气，防止生成的NO被氧化；K₂；K₁、K₃；
（2）实验目的生成的NO₂尽量与B瓶中的水反应，所以分液漏斗向试管中加40mL蒸馏水排出试管中二氧化氮；故答案为：使生成的NO₂尽量与B瓶中的水反应；
（3）B中发生的反应是二氧化氮与水反应，方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，即保持两边液面相平，还要用眼睛平视读数；故答案为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；保持两边液面相平，眼睛平视读数；
（4）反应结束后，通过分液漏斗向试管中加40mL蒸馏水，则试管内的氮气为40ml；C装置测得所收集到的气体体积120mL，二氧化氮与水反应产生的NO为0.08mol/L×0.1L×

1

3

×22.4×10³ml=59.7ml，氮气的体积为40ml，59.7ml+40ml＜120.0mL，说明原来气体中有NO；
故答案为：有；若只由NO₂和水产生NO，则C装置中气体的总体积不等于120mL．

点评：本题考查了物质性质的分析应用，实验设计的判断，物质反应的计算应用，主要考查及其化合物性质的分析应用，题目难度中等．