Question

某研究性学习小组，用下列仪器、药品验证合金（由Cu、Fe、Zn三种物质组成）和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（：NO₂  21℃；-NO-152℃）

（1）在图2中选择恰当的仪器将图1补充完整，所选择仪器的连接顺序（按左→右连接，填各仪器编号）为______
（2）反应前先通入N₂目的是______
（3）确认气体中含NO的现象是______
（4）如果O₂过量，则装置F中发生反应的化学方程式为：______
（5）反应结束后，关闭开关将烧瓶拿出后的现象为______给出合理的解释______
（6）本题中，浓硝酸（含溶质amol）完全反应，还原产物只有NO和NO₂，被还原硝酸的物质的量n的取值范围为______．

Answer

（1）金属与浓硝酸反应会生成二氧化氮，要验证NO的生成，则先冷却使二氧化氮与NO分离，再与氧气反应，最后要加尾气处理装置；
（2）根据NO易被氧化来分析；
（3）根据装置D中的反应来分析现象；
（4）氧气过量，则4NO2+O2+2H2O=4HNO3；
（5）根据温度对2NO2⇌N2O4 △H＜0的化学平衡移动的影响来分析；
（6）利用硝酸与金属的化学反应方程式及极限法来分析．
【解析】
（1）因属与浓硝酸反应会生成二氧化氮，要验证NO的生成，则先冷却使二氧化氮与NO分离，则选择E装置，验证NO的存在，利用其与氧气反应生成红棕色气体，则选择D装置，
氮的氧化物对环境有污染，不能排放在环境中，应利用碱处理尾气，则选择F装置，所选择仪器的连接顺序为E→D→F，故答案为：E→D→F；
（2）因NO易被氧化，若装置中存在氧气则不能说明NO的存在，所以反应前先通入N2目的是排尽装置中的空气，防止NO被氧化，故答案为：排尽装置中的空气，防止NO被氧化；
（3）因NO与氧气反应生成二氧化氮，则观察到D中烧瓶内通入O2后，无色气体变成红棕色，
故答案为：D中烧瓶内通入O2后，无色气体变成红棕色；
（4）因氧气过量发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3，硝酸与碱反应生成硝酸钠，整个过程的化学反应为4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3，
故答案为：4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3；
（5）2NO2⇌N2O4 △H＜0，则将烧瓶拿出后，气体温度降低，平衡2NO2⇌N2O4 △H＜0向右移动，NO2的浓度减小，气体颜色变浅，
故答案为：气体颜色变浅；烧瓶拿出后，气体温度降低，平衡2NO2⇌N2O4 △H＜0向右移动，NO2的浓度减小，气体颜色变浅；
（6）由M+4HNO3═M（NO3）2+NO2↑+2H2O，只生成二氧化氮时，被还原硝酸的物质的量n为mol，
由3M+8HNO3═3M（NO3）2+2NO↑+4H2O，只生成一氧化氮，被还原硝酸的物质的量n为mol，
以上两个反应都发生，则被还原硝酸的物质的量mol＜n＜mol，故答案为：mol＜n＜mol．