Question

實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與Cu反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用（Ⅰ）裝置，由于燒瓶?jī)?nèi)的空氣不易排除，生成的NO很快被氧化成紅棕色的NO₂，不易觀察到無色的NO生成。即使可用排水法收集到無色的NO，也無說服力，學(xué)生會(huì)認(rèn)為NO是由NO₂與H₂O反應(yīng)生成的。有人設(shè)計(jì)了圖（Ⅱ）裝置用來做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果。

（1）將有關(guān)操作補(bǔ)充完全：

①將活塞打開，從U形管的長(zhǎng)管的長(zhǎng)管口注入稀硝酸，一直注到__________________為止。

②關(guān)閉活塞，使銅絲在稀HNO₃中浸泡一段時(shí)間后，當(dāng)__________________時(shí)，說明反應(yīng)發(fā)生。

（2）完成下列問題：

①寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式____________________________________。

②反應(yīng)在什么情況下可以自動(dòng)停止？可以在何處觀察到無色的NO氣體？

____________________________________。

③如果再將活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？

______________________________。

④如果需再獲得NO與已生成的NO₂形成鮮明對(duì)照的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)___________________________________（填操作）。

Answer 1

（1）①單孔塞下且U形管內(nèi)不再留有空氣泡②銅絲圈上有氣泡產(chǎn)生 

（2）①3Cu+8H⁺+2NO====3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O  ②銅絲圈與稀HNO₃脫離后反應(yīng)停止，U形管內(nèi)（銅絲圈周圍）可觀察到無色的NO氣體  ③U形管的長(zhǎng)管中的稀HNO₃又回落到短管內(nèi)，分液漏斗中有紅棕色氣體出現(xiàn)  ④再次將活塞關(guān)閉，使稀硝酸與銅繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生無色的NO氣體

解析：本題中用稀硝酸溶液排除U形管內(nèi)的空氣，銅絲和硝酸反應(yīng)后，生成的NO難溶于硝酸溶液，導(dǎo)致U形管左側(cè)的壓強(qiáng)增大，硝酸溶液被壓到U形管右側(cè)，當(dāng)硝酸和銅絲脫離接觸，反應(yīng)自動(dòng)停止，將分液漏斗的活塞打開，NO進(jìn)入分液漏斗中，NO在分液漏斗中遇空氣生成NO₂，同時(shí)，硝酸溶液又進(jìn)入U(xiǎn)形管左側(cè)，關(guān)閉分液漏斗活塞，這時(shí)，分液漏斗內(nèi)有NO₂，硝酸又和銅絲反應(yīng)生成NO，形成鮮明對(duì)照的實(shí)驗(yàn)效果。