Question

硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO₂在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。

（1）工业上用水吸收NO₂生产HNO₃，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：

______________________________________________________________。

（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO₃，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。

①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K₁，关闭K₂，应从U形管的长管口注入稀硝酸至　　　　后，迅速关闭K₁，观察到U形管内的现象是____________________________________________________。

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______________________________。

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是___________________________________。

④打开K₂，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K₃，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO__________________________________________________。

Answer

（1）4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3(或分成两个方程式写)

（2）①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝(至少答三点) ②2H2O22H2O＋O2↑

③吸收氮的氧化物防止污染环境

④再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO(其他合理答案也可)

【解析】

试题分析：根据实验目的和所放置的试剂可以推断，Ⅰ装置的作用是制备NO，Ⅲ装置的作用是制备O2，Ⅱ装置的作用是证明NO也可以与氧气和水共同作用生成HNO3。

（1）NO2经多次氧化、用水吸收的循环操作，充分转化为硝酸的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。

（2）①注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，迅速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝。

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为：2H2O22H2O＋O2↑。

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收氮的氧化物，防止污染环境。

④再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO。

考点：本题考查实验装置和实验方案的分析、反应现象的描述、化学方程式的书写。