Question

【題目】某化學(xué)興趣小組欲驗(yàn)證：“銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮產(chǎn)生”。設(shè)計(jì)使用了如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(假設(shè)氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況，導(dǎo)氣管中氣體體積忽略不計(jì)，且忽略反應(yīng)中的溶液體積變化)

試回答下列問(wèn)題：

(1)在銅和濃硝酸反應(yīng)前，擠壓打氣球(球內(nèi)充滿空氣)，經(jīng)A、B、C反應(yīng)后，氣體進(jìn)入D中，通入該氣體的目的是_______；進(jìn)行此步操作時(shí)應(yīng)關(guān)閉_______，打開(kāi)_____(填K1、K2或K3，上同)。

(2)關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K3，由分液漏斗向D中滴加濃硝酸。待Cu和濃硝酸反應(yīng)結(jié)束后，再通過(guò)分液漏斗向D中加入CCl4至滿。則D中一定發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：___。

(3)若E裝置中出現(xiàn)倒吸，可采取的應(yīng)急操作是____________；

(4)若測(cè)得反應(yīng)后E裝置中HNO3的濃度為0.072mol/L,F裝置所收集到的氣體體積為139.00 mL，則銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)___(填“有”或“無(wú)”)NO生成。

Answer 1

【答案】排出D中的空氣 關(guān)閉K3 打開(kāi)K1、K2 Cu + 2NO3－+ 4H＋＝Cu2＋+ 2NO2↑+ 2H2O 向下調(diào)節(jié)量氣管（或及時(shí)關(guān)閉K3） 有

【解析】

氣球中的空氣成分主要是氧氣、氮?dú)�、二氧化碳、水蒸氣等，通過(guò)氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣；C裝置是反應(yīng)掉空氣中的氧氣；D裝置是驗(yàn)證銅和濃硝酸反應(yīng)中可能產(chǎn)生一氧化氮?dú)怏w，必須保證不能含有氧氣，才能在后續(xù)試驗(yàn)中通過(guò)測(cè)定氣體體積判斷一氧化氮?dú)怏w的存在。

（1）綜上分析進(jìn)入D裝置的氣體主要是氮?dú)�，通入氮�(dú)饽康氖桥懦?/span>D中的空氣，避免生成的一氧化氮?dú)怏w被氧氣氧化為二氧化氮，依據(jù)氣體流向，關(guān)閉K3，打開(kāi)K1、K2，讓氮?dú)獍言嚬苤械目諝廒s凈，更好的利用后續(xù)試驗(yàn)測(cè)定氣體體積和驗(yàn)證一氧化氮?dú)怏w的生成。

（2）關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K3，由分液漏斗向D中滴加濃硝酸，一定發(fā)生的反應(yīng)是銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子方程式為Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O。

（3）若E中出現(xiàn)倒吸，可以調(diào)節(jié)F中量氣管的液體高度改變壓強(qiáng)，向下調(diào)節(jié)量氣管，使E中的壓強(qiáng)減少，防止液體進(jìn)入E發(fā)生倒吸，或直接關(guān)閉K3，不讓液體進(jìn)入E裝置。

（4）通過(guò)計(jì)算分析判斷，E裝置中生成的硝酸溶液體積為100ml，濃度為0.0720mol/L，所以生成硝酸物質(zhì)的量為0.0072mol，根據(jù)化學(xué)方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成的一氧化氮?dú)怏w物質(zhì)的量為0.0036mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=0.0036mol×22.4L/mol=0.08064L

=80.64ml，加上原來(lái)試管中的氮?dú)?/span>50ml，共計(jì)130.64ml，小于題干中實(shí)驗(yàn)測(cè)得的氣體體積139.00ml，說(shuō)明銅和濃硝酸反應(yīng)的過(guò)程中生成二氧化氮?dú)怏w同時(shí)也生成了一氧化氮?dú)怏w。