Question

（16）某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为               mol。

（2）测定NO的体积

①从上图所示的装置中，你认为应选用      装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是       。

②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）              。

③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置      （“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。

（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），则Cu与浓硝酸反应的过程中       （填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是                  。

（4）实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为       g。

Answer

（1）0.008 （2）①A；因为A装置可以通入N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O2氧化

②123547 ③升高 （3）有；因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积（89.6＜112.0） （4）0.5

【解析】

试题分析：（1）B容器中是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，终点时，消耗氢氧化钠溶液的体积为20.4ml-0.4ml＝20ml，所以生成硝酸25.00mL溶液中含有0.02L×0.1mol/L＝0.002mol，则B容器中生成硝酸的物质的量为0.008mol；

（2）①一氧化氮气体易被氧气氧化生成二氧化氮对验证产生干扰，AD相比A装置利用氮气可以把装置中的空气排净；

②用A进行铜和浓硝酸的反应，用水吸收生成的二氧化氮气体，导气管长进短出，可以用排水量气法测定一氧化氮气体的体积，排水集气瓶导气管应短进长出，连接顺序为：123547；

③读数之前应保持内外压强相同，恢复到室温下读取量筒中液体的体积，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置升高，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平；

（3）实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），依据上述计算得到Cu和浓硝酸生成二氧化氮气体物质的量为0.012mol，依据3NO2+H2O=2HNO3+NO可知一氧化氮气体物质的量为0.004mol，标准状况下体积为0.004×22.4L/mol=0.0896L=89.6ml＜112.0L可知Cu和硝酸反应生成一氧化氮气体；

（4）由3NO2+H2O=2HNO3+NO可知NO物质的量为0.004mol，结合3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O可知，需要Cu为0.008×64g/mol=0.512g≈0.5g。

考点：考查性质实验方案的设计、化学计算等