Question

（12分）NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。

Ⅰ．（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为________________________。

（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图所示。

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。

A．铁       B．铝         C．铂       D．玻璃

②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是________（用化学方程式表示）。

（3）以下收集NO气体的装置，合理的是________(填选项代号)。

（4）假设实验中12.8 g Cu全部溶解，需要通入标况下________L O₂才能使NO全部溶于水。

Ⅱ.用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。

甲：铜硝酸铜

乙：铜硝酸铜

丙：铜氯化铜硝酸铜

丁：铜氧化铜硝酸铜。

Answer

Ⅰ.（1） 3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑

（2）①C、D ②2NO＋O2=2NO2 ；（3）C、D ；（4）2.24 ；

II．丁

【解析】

试题分析：Ⅰ.（1）实验室用金属铜和稀硝酸反应产生硝酸铜、NO和水，制取NO的反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑；（2）①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料活动性比Cu弱，不能与硝酸发生反应，就可以形成原电池，加快反应速率。根据题目给出的物质，可知该成分可以是铂或玻璃，故选项是CD。②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是NO很容易与空气的成分O2发生反应：2NO+ O2=NO2。（3）NO容易与空气中的氧气发生反应，所以只能用排水的方法收集，因此收集方法的C、D。（4）n(Cu)= 12.8 g÷64g/mol=0.2mol，在反应中硝酸得到电子变为NO，NO与氧气及水反应产生硝酸，所以Cu失去的电子与氧气得到电子的物质的量相等。则n(e-)=0.2mol×2=0.4mol，n(O2)= 0.4mol÷4=0.1mol,在标准状况下0.1mol的氧气的体积是V(O2)= 0.1mol×22.4L/mol=2.24 L。Ⅱ.甲：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，会产生大气污染物NO2，原料利用率低，乙：3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，也会产生大气污染物NO，原料利用率也不高；丙：Cu+Cl2CuCl2，CuCl2+2HNO3=2HCl+Cu(NO3)2，反应会消耗有毒气体Cl2，容易造成环境污染，而且第二步复分解反应混合物不容易分离；也不好。丁：2Cu+O22CuO；CuO+ 2HNO3= Cu(NO3)2＋H2O，原料利用率高，不产生大气污染物，因此从节约原料和防止环境污染的角度考虑，该方法最好。

考点：考查物质制备反应原理的方程式表示、试剂的使用、气体的收集、氧化还原反应的有关计算、化学实验方案的设计与评价的知识。