Question

【題目】某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產生的氣體主要是NO而設計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關閉狀態)，F是一半空且充了氧氣的注射器。

請回答有關問題：

（1）設計裝置A的目的是___________________；為達到此目的，應如何操作？_____________。

（2）在（1）中的操作后將裝置B中銅絲插入稀硝酸，并微熱之，觀察到裝置B中的現象是________； B中反應的離子方程式為：________________________；裝置B有何優點_____________________________。

（3）裝置E和F的作用是________________；為實現此作用，其操作方法是_____________________________。

（4）D裝置中NaOH溶液的作用_____________________________。

Answer 1

【答案】利用生成的CO2將整套裝置內的空氣排盡，以排除對Cu與稀HNO3反應氣體產物觀察的干擾打開K，當裝置C中產生白色沉淀時，關閉K銅絲表面產生氣泡，稀硝酸液面上仍為無色，溶液變為藍色3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O隨時控制反應的進行與停止驗證無色氣體為NO將注射器F中的空氣推入E中吸收NO、NO2等尾氣，防止污染空氣

【解析】

由實驗裝置及流程可知，A中發生硝酸與碳酸鈣的反應生成二氧化碳，因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應生成二氧化氮，利用A裝置反應生成的二氧化碳氣體趕凈裝置中的空氣避免對一氧化氮氣體檢驗的干擾；為達到此目的，B中發生Cu與硝酸的反應生成NO、硝酸銅，E中收集到無色氣體NO，利用F充入空氣，可檢驗NO的生成；C裝置可檢驗二氧化碳充滿B、E裝置；D裝置為尾氣處理裝置，吸收氮的氧化物，防止污染空氣．

（1）因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應生成二氧化氮，利用A裝置反應生成的二氧化碳氣體趕凈裝置中的空氣避免對一氧化氮氣體檢驗的干擾；為達到此目的，應進行的操作是觀察到C中變渾濁，關閉K，移動銅絲與硝酸接觸。（2）因銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，其離子反應為3Cu+2NO3－+8H＋═3Cu2＋+2NO↑+4H2O，觀察到氣泡冒出和溶液變為藍色； 裝置B有何優點隨時控制反應的進行與停止；（3）將F中的空氣推入E中，發生2NO+O2=2NO2，E中無色氣體變為紅棕色，證明NO存在，則裝置E和F的作用是驗證NO的生成。裝置E和F的作用是：驗證NO的生成；為實現此作用，其操作方法是：將F中的空氣推入E中；（4）NO、NO2都有毒，能污染環境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，則裝置D的作用為吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣．