Question

(12分) 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               ；为达到此目的，应进行的操是             。

(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             ；B中反应的离子方程式为：                     。

(3)装置E和F的作用是            ；为实现此作用，其操作方法是            。

(4)装置D的作用是                                                         。

Answer

(1) 利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽，避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰；打开K，且打开分液漏斗活塞，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K。(3分)

(2) 铜丝表面产生气泡，溶液变为监色； 3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O   (3分)

(3)  验证无色气体为N0；；将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中。(3分)

(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防止溶液倒流的功能。(3分)

【解析】（1）由于NO极易被空气氧化生成NO2，所以实验前，必须把装置中的空气排尽。A中可以产生CO2气体，因此利用CO2来将整个装置内的空气赶尽，避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。方法是：打开K，且打开分液漏斗活塞，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K。

（2）硝酸具有氧化性，能把铜氧化生成硝酸铜和NO无色气体，反应的方程式为3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O。

（3）NO的密度大于空气的，所以利用E来收集NO，并通过F来检验是否是NO。方法是：将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中。如果是NO，则气体将变成红棕色。

（4）由于NO或NO2是大气污染物，需要尾气处理。因此D中的氢氧化钠溶液吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防止溶液倒流的功能。