Question

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，如图甲所示。

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____________________(填化学方程式)。

(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反就开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。

①长玻璃管的作用是___________________________________。

②让反应停止的操作方法及原因是________________________。

(4)以下收集NO气体的装置，合理的是________(填选项代号)。

(5)假设实验中12.8 g Cu全部溶解，需要通入标况下________mL 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”)，理由是___________________________________________。

Answer

3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ C、D 2NO＋O2===2NO2 接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出 关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止 C、D 2240m L 丁 制取相同质量的Cu(NO3)2，丁所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体

【解析】I.本题考查实验方案设计的评价，(1)利用稀硝酸强氧化性，与铜发生反应，离子反应方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；（2）①所用物质不能稀硝酸反应，干扰铜和稀硝酸的反应，Fe、Al都与稀硝酸反应，Pt、玻璃不用稀硝酸反应，即C和D选项正确；②分液漏斗中含有空气，NO与氧气反应生成NO2，即2NO＋O2=2NO2；（3）①关闭活塞，铜丝与硝酸反应，气体增多，压强增大，会把硝酸压入到玻璃管中，防止稀硝酸溢出；②关闭活塞，，反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止 ； （4）因为NO与空气中氧气反应，因此收集NO用排水法收集，排水法收集气体应是短管进气长管出水，因此选项C和D正确；（5）NO与氧气的反应：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3 ，铜失去电子，最终让氧气得到，根据得失电子数目守恒，即12.8×2/64=V(O2)×4/22.4，解得V(O2)=2.24L，合2240ml；II.甲、铜与浓硝酸反应产生对环境有污染的氮的氧化物，故甲错误；乙、产生NO，污染空气，故乙错误；丙、使用氯气，氯气有毒，污染空气，故丙错误；丁、对环境无污染，故丁正确。

点睛：本题难点是氧气量的计算，铜与硝酸反应：3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜失电子，硝酸得电子，转化成NO，然后氧气与NO反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3 ，NO失电子，氧气得电子，因此铜失去电子，最终给了氧气，最后根据得失电子数目守恒，计算氧气的体积。