Question

3．實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用（Ⅰ）裝置（燒瓶內(nèi)加入稀硝酸和銅片，必要時可加熱），實(shí)驗(yàn)效果不十分理想，因?yàn)閺挠^察到的現(xiàn)象不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO；有人設(shè)計了（Ⅱ）裝置（橡皮塞下端連有銅絲圈），用來做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果．根據(jù)要求回答下列問題：
（1）用Ⅰ裝置做實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)過程中由于觀察到燒瓶內(nèi)有燒瓶內(nèi)有紅棕色氣體現(xiàn)象，而不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO．
（2）用Ⅱ裝置做實(shí)驗(yàn)時，將有關(guān)操作補(bǔ)充完全：
①將分液漏斗的活塞打開，從U形管的B側(cè)管口注入稀硝酸，一直注到C為止．
a．剛好浸沒銅絲下端　　 b．剛好浸沒銅絲中部　　 c．單孔塞下沿與液面間不留有空隙
②關(guān)閉活塞，用酒精燈對U形管的A側(cè)加熱，當(dāng)銅絲上有氣泡產(chǎn)生時，撤去酒精燈．
（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中：
①什么情況下反應(yīng)自動停止？銅絲網(wǎng)與稀HNO₃脫離后．何處觀察到無色的NO氣體？在U型管A側(cè)管中．
②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，可在分液漏斗中觀察到哪些明顯現(xiàn)象？有紅棕色氣體出現(xiàn)．

Answer 1

分析 由于NO易被空氣中O₂氧化成NO（紅棕色），所以在金屬與稀HNO₃反應(yīng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，很難觀察到無色NO氣體的生成，而是觀察到紅棕色氣體．本題實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的意圖是創(chuàng)設(shè)無氧氣環(huán)境，使NO能存在相當(dāng)長一段時間，結(jié)合NO₂的性質(zhì)解答該題．

解答 解：（1）燒瓶內(nèi)有空氣，與生成的NO很快被氧化為紅棕色的NO₂，不易觀察到有無色的NO生成，
故答案為：燒瓶內(nèi)有紅棕色氣體；
（2）①實(shí)驗(yàn)時應(yīng)將裝置內(nèi)的空氣完全排除，則應(yīng)單孔塞下沿與液面間不留有空隙，否則不能觀察到無色氣體，故答案為：C；
②銅絲與稀硝酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)生成氣體時可停止解熱，反應(yīng)放出的熱量可維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，故答案為：銅絲上有氣泡產(chǎn)生；
（3）①當(dāng)產(chǎn)生的NO氣體將稀硝酸排入U型管B側(cè)管內(nèi)使銅絲網(wǎng)與稀硝酸脫離后反應(yīng)會立即停止，在U型管A側(cè)管內(nèi)可觀察到無色的NO氣體，
故答案為：銅絲網(wǎng)與稀HNO₃脫離后；在U型管A側(cè)管中；
②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，右側(cè)壓強(qiáng)大于左側(cè)，U型管B側(cè)管中硝酸又回落到A側(cè)管內(nèi)，NO與空氣接觸而生成紅棕色氣體，
故答案為：有紅棕色氣體出現(xiàn)．

點(diǎn)評 本題考查制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，題目難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)的操作方法和反應(yīng)原理，注意觀察NO的現(xiàn)象必須在無氧的環(huán)境中進(jìn)行．