Question

某化学兴趣小组欲验证：“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计如下装置进行实验。（假设气体体积均为标准状况下测定，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化）

试回答下列问题：

（1）在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球（球内充满空气），经A、B、C反应后，进入D中的气体主要成分  是           （填化学式）；进行此步操作时应关闭               ，打开            （填K₁、K₂或K₃）。

（2）关闭K₁、K₂，打开K₃，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸，此时D中一定发生反应的离子方程式为             。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入CCl₄至满。

（3）若E装置中出现倒吸，可采取的应急操作是                。

（4）经测定，E装置中所得硝酸的物质的量浓度为0.05mol/L，实验测得F装置所收集到的气体体积为120 mL，则铜和一定量的浓硝酸反应             （填“有”或“无”）NO生成 ，其依据是（请用数据和文字说明）            。

Answer

（1）N2（1分）；K3（1分）；K1、K2 （1分）

（2）Cu+2NO3-+4H+==Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O （2分）

（3） 及时的关闭k3（或将F 中的量气管向下移动，但不能让其中的水逸出）（2分）

（4） 有（1分）；E装置中生成100mL、0.05 mol/L-1硝酸时产生的NO约为56 mL，而试 管

中原有50 mL N2，二者之和小于120mL，说明生成NO2的同时有NO生成。（2分）

【解析】

试题分析：

（1）气球中的空气成分主要是氧气但其和二氧化碳和水，通过氢氧化钠溶液出去二氧化碳，通过浓硫酸除去水蒸气，C装置是反应掉空气中的氧气，所以进入D装置的气体主要是氮气。通入氮气的目的是把试管中的空气排净，避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化成二氧化氮，无法验证铜和浓硝酸反应产物中，有一氧化氮气体生成，依据气体流向，开关操作时关闭K3，打开K1、K2把氮气把试管中的空气干净，更好的利用后续实验测定气体体积和验证一氧化氮的气体的生成。 （2）由分液漏斗向D中加入浓硝酸，一定发生的反应是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，离子方程式为：Cu+2NO3-+4H+==Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O 。（3） 出现倒吸，可以调节F中的量气管的液体高度改变压强，或及时的关闭k3。（4） E装置中生成100mL、0.05 mol/L-1硝酸，硝酸的物质的量为0.05×0.1=0.005摩尔产生的NO约为56 mL，而试 管中原有50 mL N2，二者之和小于120mL，说明生成NO2的同时有NO生成。

考点：硝酸的性质