Question

硝酸是極其重要的化工原料，工業上將產生的NO₂在密閉容器中用水多次反復循環吸收制備硝酸。
（1）工業上用水吸收NO₂生產HNO₃，生成的氣體經多次氧化、吸收的循環操作充分轉化為硝酸(假定上述過程無其他損失)。試寫出上述反應的化學方程式：
______________________________________________________________。
（2）為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應生成HNO₃，某學生設計了如圖所示裝置(有關夾持裝置已略去)。

①檢查裝置氣密性良好后，為觀察到NO氣體生成，打開K₁，關閉K₂，應從U形管的長管口注入稀硝酸至　　　　后，迅速關閉K₁，觀察到U形管內的現象是____________________________________________________。
②裝置Ⅲ中發生反應的化學方程式為_______________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花團的作用是___________________________________。
④打開K₂，至裝置Ⅱ中長玻璃管中的氣體呈無色后，打開K₃，反應一段時間后，長玻璃管中并未充滿液體。設計簡單方法檢驗長玻璃管中的氣體是否含NO__________________________________________________。

Answer 1

（1）4NO₂＋O₂＋2H₂O=4HNO₃(或分成兩個方程式寫)
（2）①U形管右側膠塞下沿　U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產生無色氣體，溶液逐漸變藍(至少答三點)　②2H₂O₂2H₂O＋O₂↑
③吸收氮的氧化物防止污染環境
④再打開K₃，若觀察到長玻璃管中氣體迅速變為紅棕色，則證明余氣含NO，若無顏色變化，則證明不含NO(其他合理答案也可)

解析試題分析：根據實驗目的和所放置的試劑可以推斷，Ⅰ裝置的作用是制備NO，Ⅲ裝置的作用是制備O₂，Ⅱ裝置的作用是證明NO也可以與氧氣和水共同作用生成HNO₃。
（1）NO₂經多次氧化、用水吸收的循環操作，充分轉化為硝酸的化學方程式為4NO₂＋O₂＋2H₂O=4HNO₃。
（2）①注入稀硝酸應至U形管右側膠塞下沿，迅速關閉K₁后，U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產生無色氣體，溶液逐漸變藍。
②裝置Ⅲ中發生反應的化學方程式為：2H₂O₂2H₂O＋O₂↑。
③蘸NaOH溶液的棉花團的作用是吸收氮的氧化物，防止污染環境。
④再打開K₃，若觀察到長玻璃管中氣體迅速變為紅棕色，則證明余氣含NO，若無顏色變化，則證明不含NO。
考點：本題考查實驗裝置和實驗方案的分析、反應現象的描述、化學方程式的書寫。