Question

【題目】可利用下圖中的實驗裝置測定足量銅與適量一定濃度的濃硝酸反應(yīng)生成NO和NO2的物質(zhì)的量之比（用m表示），其中裝置C由廣口瓶和量氣管組成，量氣管由甲、乙兩根玻璃管組成，用橡皮管連通，并裝入適量水，甲管有刻度（0mL～50mL），乙管可上下移動。

請回答下列問題：

（1）實驗中氣體（NO和NO2）發(fā)生裝置應(yīng)選擇___________（填裝置序號）。

（2）實驗中氣體（NO和NO2）通入C裝置，請在下圖的廣口瓶中將導(dǎo)氣管畫出______。

（3）連接好裝置，檢查氣密性后，應(yīng)進(jìn)行的操作：

第一：打開b，向C裝置的乙管中加適量水；

第二：_________________________________________________________________________；

第三：將分液漏斗頸上的玻璃塞打開，再將分液漏斗下面的活塞擰開，向燒瓶中加入濃硝酸，與銅反應(yīng)。

（4）實驗前甲、乙兩管液面在同一水平面上，最后讀數(shù)時乙管的液面高于甲管的液面。此時應(yīng)將乙管_______（填“向上”或“向下”）移動，使________________________。

（5）實驗后若量氣管中氣體的體積（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為V（L），C中硝酸的物質(zhì)的量為n mol，則用含n和V的式子表示m＝____________________________（結(jié)果可不必化簡）。

Answer 1

【答案】 C 打開a，通入足量N2，排凈裝置中的空氣，關(guān)閉a、b 向下 使甲、乙兩管液面在同一水平面上 (V－11.2n)/33.6n

【解析】（1）足量的Cu粉和適量的濃HNO3反應(yīng)，開始發(fā)生反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑，有紅棕色的NO2氣體生成；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，HNO3不斷消耗，HNO3的濃度逐漸降低而變成稀HNO3，發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑，產(chǎn)生的氣體為無色NO氣體，故由氣體發(fā)生裝置導(dǎo)出的氣體主要是NO、NO2組成的混合氣體，為了防止生成的NO被空氣中的O2氧化，所以反應(yīng)開始前，應(yīng)向裝置中通入N2，以驅(qū)趕其中的空氣，故發(fā)生裝置應(yīng)選擇C。

（2）裝置中測定氣體體積的部分是利用氣體壓強關(guān)系，在有刻度的甲玻璃管中讀出氣體體積，反應(yīng)中生成的氣體含有二氧化氮和一氧化氮，所以氣體需要通過水除去二氧化氮，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，所以裝置圖為：。

（3）為避免生成的一氧化氮氣體被空氣中的氧氣氧化，需要通入氮氣，把空氣趕凈，故第二步操作為：打開a，通入足量N2，排凈裝置中的空氣，關(guān)閉a、b。

（4）實驗前甲、乙兩管液面在同一水平面上，最后讀數(shù)時乙管的液面高于甲管的液面，為避免壓強造成的誤差，應(yīng)向下移動乙管，使甲、乙兩管液面在同一水平面上。

（5）實驗后若量氣管中氣體的體積（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為V（L），氣體為一氧化氮，物質(zhì)的量為： =mol，C中硝酸的物質(zhì)的量為n mol，是二氧化氮和水反應(yīng)生成的，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以生成n mol硝酸需要NO2物質(zhì)的量為1.5n mol，生成NO物質(zhì)的量為0.5n mol；則銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體中，NO2物質(zhì)的量為1.5n mol，NO物質(zhì)的量為mol-0.5n mol；足量銅與適量一定濃度的濃硝酸反應(yīng)生成的NO氣體和NO2氣體的物質(zhì)的量之比（用m表示），為：(mol-0.5n mol)/1.5n mol=(V－11.2n)/33.6n。