7.某化學興趣小組對銅與硝酸的反應進行下列探究.
I.驗證銅與稀硝酸反應生成的氣體為NO如圖1.
(1)儀器M的名稱為干燥管
(2)完成下列表格.
操作步驟實驗現(xiàn)象解釋
打開彈簧夾K,拉注射器推筒,使稀硝酸吸到干燥管中并充滿干燥管在關閉彈簧夾K儀器M中有無色氣體反應的化學方程式為3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
打開彈簧夾K,使干燥管中無色氣體進入注射器中注射器中有紅棕色氣體反應的化學方程式為2NO+O2=NO2
Ⅱ.為驗證銅與適量濃硝酸反應產(chǎn)生的氣體中含NO,選用下列儀器(N2和O2的用量可自由控制)完成實驗如圖2.

已知:
①NO+NO2+2OH-═2NO2-+H2O
②NO2、NO氣體液化的溫度如表.
氣體NO2NO
液化溫度21℃-152℃
(3)儀器的連接順序為A→E→C→B→F.(填字母)
(4)檢查裝置氣密性后,再加入試劑,在反應前應進行的操作是通入氮氣使裝置中的空氣排出目的是防止NO與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮.

分析 I、(1)根據(jù)儀器構造可知;
(2)根據(jù)現(xiàn)象,M中有無色氣體,說明生成了NO,故銅與硝酸反應的裝置中無空氣,打開K,用注射器將硝酸與銅反應,據(jù)此分析步驟1;
注射器中有紅棕色氣體生成,說明NO被氧化生成二氧化氮,據(jù)此分析步驟2;
II、為驗證銅與適量濃硝酸反應產(chǎn)生的氣體中含NO,A裝置由銅和濃硝酸反應生成氮氧化物,E裝置干燥氮氧化物,根據(jù)NO2、NO氣體液化的溫度,在冷水浴中冷凝NO2,使其與NO分離,將NO與氧氣接觸生成紅棕色氣體可檢驗NO的生成,最后由氫氧化鈉吸收尾氣,防止污染空氣,因為NO易被氧化,裝置中注意無氧,故反應前用氮氣排除裝置中的空氣,據(jù)此分析解答.

解答 解:I、(1)儀器M為干燥管;
故答案為:干燥管;
(2)M中有無色氣體,說明生成了NO,反應為:3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,NO的生成,需要銅與稀硝酸反應,且裝置中無空氣,故操作為:打開彈簧夾K,拉注射器推筒,使稀硝酸吸到干燥管中并充滿干燥管,再關閉彈簧夾K;
注射器中有紅棕色氣體生成,說明NO被氧化生成二氧化氮,反應為:2NO+O2=NO2,需要氧氣參與反應,故操作為:打開彈簧夾K,使干燥管中無色氣體進入注射器中;
故答案為:拉注射器推筒,使稀硝酸吸到干燥管中并充滿干燥管;3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;打開彈簧夾K,使干燥管中無色氣體進入注射器中;2NO+O2=NO2
II、(3)為驗證銅與適量濃硝酸反應產(chǎn)生的氣體中含NO,A裝置由銅和濃硝酸反應生成氮氧化物,E裝置干燥氮氧化物,根據(jù)NO2、NO氣體液化的溫度,在冷水浴中冷凝NO2,使其與NO分離,將NO與氧氣接觸生成紅棕色氣體可檢驗NO的生成,最后由氫氧化鈉吸收尾氣,防止污染空氣,故連接順序為:A、E、C、B、F;
故答案為:A、E、C、B、F;
(4)NO易被氧化,為防止NO與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮,在反應前應通入氮氣使裝置中的空氣排出;
故答案為:通入氮氣使裝置中的空氣排出;防止NO與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮.

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設計,側重考查學生知識綜合應用、根據(jù)實驗目的及物質(zhì)的性質(zhì)進行排列順、實驗基本操作能力及實驗方案設計能力,綜合性較強,注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對題目信息的獲取于使用,難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

17.汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染.
(1)已知:
①CH4(g)+4NO2(g)$\stackrel{催化劑}{?}$ 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)$\stackrel{催化劑}{?}$ 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1
③CH4(g)+2NO2(g) $\stackrel{催化劑}{?}$N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H3=-867kJ•mol-1
(2)反應③在熱力學上趨勢很大,其原因是此反應放出的熱量十分大.在固定容器中按一定比例混合CH4與NO2后,提高NO2轉化率的反應條件是低溫、低壓
(3)在130℃和180℃時,分別將0.50mol CH4和a mol NO2充入1L的密閉容器中發(fā)生反應③,測得有關數(shù)據(jù)如表:
實驗編號溫度0分鐘10分鐘20分鐘40分鐘50分鐘
1130℃n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10
2180℃n(CH4)/mol0.500.300.180.15
①開展實驗1和實驗2的目的是研究溫度對該化學平衡的影響.
②130℃時,反應到20分鐘時,NO2的反應速率是0.0125mol/(L•min).
③180℃時達到平衡狀態(tài)時,CH4的平衡轉化率為70%.
④已知130℃時該反應的化學平衡常數(shù)為6.4,試計算a=1.2.
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理如圖.該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y,該電極反應為NO2+NO3--e-=N2O5

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18.我國首艘001A型國產(chǎn)航母在大連造船廠建造.下列有關說法正確的是( 。
A.升降機的Al-Mg合金焊接過程中,可采用N2作保護氣
B.為降低艦體鋼材料中硅含量,冶煉過程中需使用O2和CaCO3
C.為測定螺旋漿Cu-Al合金中銅元素含量,只需使用氨水
D.為防止艦體在海水中發(fā)生電化學腐蝕,可鑲嵌銅塊

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15.設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.標準狀況下,44.8LNO與22.4O2反應后的分子數(shù)是2 NA
B.常溫下,7.8g苯中所含碳碳雙鍵數(shù)目為0.3NA
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D.25℃時,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA

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2.曙紅可用作指示劑及染料,其結構簡式如圖所示.下列有關曙紅的說法正確的是( 。 
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C.能發(fā)生取代、加成、消去反應
D.1 mol曙紅最多能與4 mol NaOH反應

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12.下列說法不正確的是( 。
A.食鹽和醋可作調(diào)味劑,也可用作食品防腐劑
B.植物秸稈不可用來制造酒精
C.鎂合金可用于制造火箭、導彈和飛機的部件
D.二氧化硅可用于制光導纖維

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19.下列指定反應的離子方程式正確的是( 。
A.Cl2溶于水:C12+H2O?2H++Cl-+C1O-
B.用稀硝酸除去試管內(nèi)壁的銀鏡:Ag+4H++NO3-═Ag++NO↑+2H2O
C.過量SO2通入飽和的Ca(C1O)2溶液中:Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O═CaSO4↓+SO42-+4H++2Cl-
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16.一種鉑(Pt)原子的質(zhì)量數(shù)是196,質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少40.該原子的核素符號是( 。
A.${\;}_{118}^{78}$PtB.${\;}_{78}^{118}$PtC.${\;}_{78}^{196}$PtD.${\;}_{118}^{196}$Pt

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9.化學在解決霧霾污染中有著重要的作用,霧霾由多種污染物形成,其中包含顆粒物(包括PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等.
(1)已知:NO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?NO2(g)△H=-56.5kJ•mol-1
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
則反應NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的有b.
a.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量       b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變        d.每消耗1mol SO3的同時生成1mol NO2
(2)CO綜合利用.
①CO用于合成甲醇反應方程式為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖1.得知該反應△H<0,該反應實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右最為適宜.
②電解CO制備CH4,電解質(zhì)為碳酸鈉溶液,工作原理如圖2所示,寫出陰極區(qū)電極反應式CO+6e-+5H2O=6OH-+CH4

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