Question

(9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是一半空气的注射器。

请回答有关问题：

（1）设计装置A的目的是                ；为达到此目的，应进行的操作是             。

（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                       ；实验现象是_____                _。(用化学方程式及必要文字简要描述)

（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

(2) 铜丝表面产生气泡，稀硝酸液面上仍为无色，溶液变为蓝色；3Cu+8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O

(3) 验证无色气体为NO；气体颜色逐渐加深，呈现红棕色2NO+O2＝2NO2

(4) 吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防止溶液倒吸的功能

【解析】

试题分析：（1）由于装置中有空气，而NO易被氧气氧化为NO2。碳酸钙与盐酸反应生成的CO可以排出装置中的空气，因此设计装置A的目的是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；由于CO2能使澄清石灰水变混浊，则为达到此目的，应进行的操作是打开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）稀硝酸具有强氧化性，与铜反应生成硝酸铜、NO和水，因此观察到装置B中的现象是铜丝表面产生气泡，稀硝酸液面上仍为无色，溶液变为蓝色，反应的离子方程式为3Cu＋8H+＋2NO3-＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O。

（3）由于NO是无色的，不易观察。氮NO易被氧化为红棕色的NO，所以将注射器中的空气注入E装置后NO被氧化为NO2，所以装置E和F的作用是验证无色气体为NO，实验现象是气体颜色逐渐加深，呈现红棕色，反应的方程式为2NO+O2＝2NO2。

（4）氮的氧化物属于大气污染物，则装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防止溶液倒吸的功能。

考点：考查铜与稀硝酸反应的实验设计与探究