Question

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO₃反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸物质的量：反应结束后，从下图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·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__________，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂的物质的量为____________。

（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Ag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在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作________________________________。

（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag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_______________。

Answer

（1）0.008 mol 0.012 mol；

（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液体冷却到室温后，并使集气瓶和量筒内液面相平(4分)；

（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。

【解析】

试题分析：（1）滴定管的“0”刻度在上部，大刻度在下部，在开始滴定时，溶液的刻度在0.40mL处，滴定结束时在20.40mL处，滴定消耗NaOH的体积是20.40mL-0.40mL=20.00mL；n(HNO3)=n(NaOH)= 0.1 mol·L -1×0.020L=0.002mol，由于得到的是100mL溶液，所以反应产生的硝酸的物质的量是0.002mol×(100÷25)=0.008mol；NO2与水发生反应的方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO，根据方程式可知n(NO2)=3/2n(HNO3)= 3/2×0.008mol=0.012 mol；（2）①要测定NO的体积，由于NO与O2很容易发生反应产生NO2，所以应该排除装置中空气的干扰，从上图所示的装置中，你认为应选用A装置进行Ag与浓硝酸反应实验比较好，选用的理由是因为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；②在装置A中发生反应产生NO2气体，将反应产生的NO2通入水中，发生反应3NO2+ H2O=2HNO3+NO，导气管连接方式是长进短出，反应产生的NO通过导气管5进入装置C中储存，将等体积的水通过导气管4、7压入量筒E，量筒中水的体积就是反应产生的NO的体积。故其合理的连接顺序是123547；③由于气体的体积受热膨胀，所以在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作等冷却至室温后再读数，并使集气瓶和量筒内液面相平，而且读数时视线要平视。（3）根据(1)计算可知，在装置B中得到的硝酸的物质的量是0.008 mol，结合方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知n(NO)= 1/2n(HNO3)=0.004mol，该气体在标准状况下的体积是V(NO)= 0.004mol× 22.4L/mol= 0.0896L= 89.6mL<112.0 mL，说明最后的NO气体中含有硝酸与Ag发生反应产生的NO。

【考点定位】考查仪器的使用方法、装置的选择、仪器的连接、实验方案的设计与评价、量取气体体积的方法的知识。

【名师点睛】滴定管是准确量取一定体积的液体的仪器，精确度是0.01mL，小刻度在上，大刻度在下，得到消耗的液体的体积是V2-V1，配有双孔塞的广口瓶，若是洗气用，连接方法是长进短出；若是储存气体量取气体体积用，应该是短进长出。由于气体分子在很多空间运动，影响气体体积的因素有微粒数目的多少及外界的温度压强，任何反应都伴随着热量变化，因此读取气体体积时，要等温度恢复至室温，量筒的液面与集气瓶的液面相平再读数，读数时，为了防止视线产生误差，要平视，视线与凹液面最底层相切。NO不能溶于水，但是很容易与空气中的O2发生反应产生NO2，因此进行气体制取和实际时要排除空气的影响。