Question

為探究銅與稀硝酸反應產生的氣體主要是NO，某課外活動小組設計了下列實驗．圖中D為止水夾，F是裝有一半空氣的注射器，其中加熱裝置和固定裝置均已略去．請回答有關問題：
（1）組裝好裝置后，關閉D，若裝置的氣密性良好，向外抽注射器活塞，C裝置中有什么現象？

 

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（2）反應開始前要向體系中通入氣體A，為什么？

 

，A可以是

 

 （填序號）   
①N₂ ②O₂ ③空氣   ④CO₂
（3）當完成裝置A的實驗目的后，關閉D，再將裝置B中的銅絲插入稀硝酸．B中反應的離子方程式是：

 

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（4）反應一段時間后，將F中空氣推入E中，證明生成了NO實驗現象是：

 

（5）裝置C的作用是：

 

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Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,硝酸的化學性質

專題：實驗設計題

分析：（1）關閉D，若裝置的氣密性良好，會導致E中氣體壓強減小，外界大氣壓不變，干燥管中液面上升；
（2）空氣中含有氧氣，銅和硝酸反應生成的NO易被氧化；
（3）Cu和稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅、NO和水；
（4）NO是無色氣體，NO₂是紅棕色氣體，如果氣體變?yōu)榧t棕色，說明有NO₂生成物；
（5）氮氧化物有毒不能直接排空，要用試劑吸收，防止污染大氣．

解答： 解：（1）關閉D，若裝置的氣密性良好，會導致E中氣體壓強減小，外界大氣壓不變，外界大氣壓將C中溶液壓向干燥管，導致干燥管中液面上升，所以看到的現象是有一段水柱上升，故答案為：有一段水柱上升；
（2）空氣中含有氧氣，銅和硝酸反應生成的NO易被氧化生成二氧化氮而造成干擾，為防止干擾，應該將整個裝置中空氣趕盡，所以該氣體可以是氮氣或二氧化碳，故答案為：趕盡整個裝置內的空氣，避免對NO的檢驗造成干擾；①④；
（3）Cu和稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅、NO和水，離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）NO是無色氣體，NO₂是紅棕色氣體，如果氣體由無色變?yōu)榧t棕色，說明有NO₂生成物，所以看到的現象是E中無色氣體變?yōu)榧t棕色，故答案為：E中無色氣體變?yōu)榧t棕色；
（5）氮氧化物有毒不能直接排空，要用試劑吸收，NaOH和NO、NO₂反應生成無毒的鈉鹽，從而防止污染大氣，故答案為：吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣．

點評：本題以Cu和硝酸的反應為載體考查性質的探究實驗，明確實驗原理是解本題關鍵，考查學生實驗操作能力、分析問題能力、思維的縝密性等，題目難度不大．