Question

為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的是NO，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示（加熱裝置和固定裝置均已略去），B為一個(gè)用金屬絲固定的干燥管，
內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體；E為一個(gè)空的蒸餾燒瓶；F是用于鼓入空氣的打氣球．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為在E燒瓶中收集到NO，以便觀察顏色，必須事先除去其中的空氣．其中第一步實(shí)驗(yàn)操作為：

 

．從裝置的設(shè)計(jì)看，確定E中空氣已被趕盡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：

 

．
（2）將A中銅絲放入稀硝酸中，給裝置A微微加熱，在裝置A中產(chǎn)生無(wú)色氣體，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．有人認(rèn)為E中收集到的可能是H₂而不是NO，如何證明？

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在未鼓入空氣的情況下，E中就產(chǎn)生紅棕色．有人認(rèn)為是由裝置E部分設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的．你認(rèn)為裝置應(yīng)改進(jìn)的地方是

 

．
（4）裝置D的作用是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先將B裝置中CaCO₃放入硝酸中，碳酸鈣和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，先排出去其中的空氣，以便在E燒瓶中收集到NO，以便觀察顏色，且在C中可觀察到渾濁，有碳酸鈣沉淀生成，A中硝酸和銅反應(yīng)生成NO，易于氧氣反應(yīng)，則將F氣球中空氣壓入E中，有紅棕色氣體生成，二氧化碳密度比空氣重，應(yīng)用向上排空氣法收集，裝置D中盛有氫氧化鈉溶液，可用與吸收二氧化氮?dú)怏w，氣球可用于吸收不反應(yīng)的NO，以防止污染空氣，以此解答該題．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先將B裝置中CaCO₃放入硝酸中，碳酸鈣和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，先排出去其中的空氣，以便在E燒瓶中收集到NO，以便觀察顏色；E中空氣已被趕盡時(shí)，E中石灰水與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，可觀察到石灰水變渾濁，
故答案為：將裝CaCO₃的干燥管下移與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳；C中石灰水變渾濁；
（2）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅和NO，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，A中硝酸和銅反應(yīng)生成NO，易與氧氣反應(yīng)，則將F氣球中空氣壓入E中，有紅棕色氣體生成，如觀察到紅棕色，則說(shuō)明生成NO而不是氫氣，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；將F氣球中空氣壓入E中，有紅棕色氣體生成；
（3）二氧化碳的密度比空氣重，應(yīng)用向上排空氣法收集，故E中應(yīng)左導(dǎo)管短，右導(dǎo)管長(zhǎng)，才有利于排凈空氣，保證E中全是二氧化碳?xì)怏w；
故答案為：應(yīng)左導(dǎo)管短，右導(dǎo)管長(zhǎng)，才有利于排凈空氣；
（4）裝置D中盛有氫氧化鈉溶液，可用與吸收二氧化氮?dú)怏w，氣球可用于吸收不反應(yīng)的NO，以防止污染空氣，
故答案為：吸收多余的NO、NO₂，防止污染環(huán)境．

點(diǎn)評(píng)：本題以硝酸的性質(zhì)為載體綜合考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理是解答該題的關(guān)鍵，注意相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作方法的注意事項(xiàng)，難度中等．