Question

【題目】已知銅可以和濃硝酸發生如下反應：Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2↑，實驗室可以通過該反應制取二氧化氮氣體。NO2是一種紅棕色氣體，密度比空氣大，能和水反應。NO和NO2都是空氣的污染物。現給出下列裝置：

（1）某同學做該實驗時，有失去標簽的濃硝酸和濃鹽酸，如何區分出濃硝酸？

（2）制取NO2的發生和收集裝置應分別選用 和 。請寫出利用你選擇的發生裝置制取另一種氣體的反應方程式。

（3）隨著反應的進行能產生NO氣體，請解釋可能的原因？

（4）已知NO密度比空氣略大，難溶于水，NO能與氧氣反應生成NO2，應選用裝置 收集NO，并寫出NO和氧氣反應的化學方程式。

（5）某同學做完實驗后，為回收廢液中的金屬銅，向廢液中加入28g鐵屑，恰好完全反應。請計算回收到的銅的質量。

Answer 1

【答案】（1）裝在棕色瓶里的是濃硝酸

（2）B F 2H2O2MnO22H2O+O2↑或CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑

（3）隨著濃鹽酸消耗和水的生產，濃硝酸變稀，銅與稀硝酸反應產生NO

（4）E 2NO + O2 = 2NO2 （5）32g

【解析】

試題分析：（1）濃硝酸見光易分解，都盛裝在棕色瓶里，區分出濃硝酸的方法就是：裝在棕色瓶里的是濃硝酸

（2）制取氣體的發生裝置選擇依據：反應物的狀態和反應條件，收集裝置選擇依據：氣體的密度和溶解性，制取NO2是用固體銅和液體濃硝酸在常溫下反應，故選發生裝置B，由于NO2密度比空氣大，能和水反應，且NO2是空氣的污染物，故只能采用向上排空氣法收集，同時還要進行尾氣處理，故選裝置F，固液常溫發生裝置制取另一種氣體的反應方程式：2H2O2MnO22H2O+O2↑或CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑

（3）隨著反應的進行能產生NO氣體，可能的原因是：隨著濃鹽酸消耗和水的生產，濃硝酸變稀，銅與稀硝酸反應產生NO

（4）根據（2）的分析，已知NO密度比空氣略大，難溶于水，NO能與氧氣反應生成NO2，應選用裝置E收集NO，NO和氧氣反應生成NO2的化學方程式：2NO + O2 = 2NO2

（5）為回收廢液中的金屬銅，加入鐵屑的反應方程式：Fe + Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu，根據方程式中Fe與Cu的質量關系，即可求出回收到的銅的質量

解：設回收到的銅的質量為x

Fe + Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu

56 64

28g x

56/28g = 34/x x=32g

答：設回收到的銅的質量為32g