Question

为了证明铜与稀硝酸反应产生的是NO，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，

内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的打气球。

（1）实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先除去其中的空气。其中第一步实验操作为：                                                。从装置的设计看，确定E中空气已被赶尽的实验现象是：______     ________。

（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为                                                       。有人认为E中收集到的可能是H₂而不是NO，如何证明？

（3）实验过程中，发现在未鼓入空气的情况下，E中就产生红棕色。有人认为是由装置E部分设计不当造成的。你认为装置应改进的地方是

                                                         。

（4）装置D的作用是                                           。

Answer

(12分)（1）将装CaCO3的干燥管下移与稀硝酸反应生成二氧化碳（2分）

C处出现白色沉淀(2分)

(2) 3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2分)

用F向E中鼓入空气，E内气体由无色变成红棕色(2分)；

（3）应左导管短，右导管长才有利于排尽空气(2分)

（4）吸收多余的尾气，防止污染环境(2分)

【解析】

试题分析：（1）根据装置的特点可知，要排尽装置中的空气，则正确的操作应该是把盛有碳酸钙的干燥管伸入A装置中的稀硝酸里，二者发生反应产生CO2，由于CO2的密度比空气大，就能把装置系统内的空气排出。当装置中空气完全被排尽后，CO2将进入C装置，从而产生白色沉淀碳酸钙，据此可以确定E中空气已被赶尽。

（2）稀硝酸和铜反应生成NO的化学方程式是3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。由于NO极易被空气氧化生成红棕色的NO2气体，据此可以检验。即用双连打气球向E中打入空气，如果E中气体能由无色变为红棕色，说明E中收集到的气体是NO而不是H2。

（3）在排除E装置中的空气时，因为CO2的密度比空气大，E装置中进气导管短出气导管长，这样便于把E中空气排出；在E装置中收集NO气体时，因为NO的密度比CO2的密度小，E装置中进气导管长出气导管短，有利于把E装置中的CO2排出。

（4）由于生成的气体有毒，需要进行尾气处理，NaOH溶液的作用就是吸收尾气，防止污染空气。

考点：考查铜稀硝酸反应实验的有关探究