Question

某校研究性學習小組選擇使用下列儀器和藥品，驗證銅和適量濃硝酸反應除生成NO₂氣體外，還生成少量的NO．（實驗中使用的N₂和O₂的用量可自由控制）．
已知：
①NO+NO₂+2OH^-=2NO₂^-+H₂O
②氣體液化溫度　 NO₂21℃NO-152℃
請回答：
（1）寫出銅與濃硝酸反應的化學反應方程式______．
（2）裝置B的作用是______，在上圖方框內畫出B裝置．
（3）寫出裝置的連接順序（填字母），A接B接______．
（4）實驗開始前要先打開A裝置中的活塞K₁，持續通一段時間氮氣后再關閉活塞K₁，目的是______．A裝置中的反應停止后，打開D中的活塞K₂，并通入氧氣，若反應中確有NO產生，則D中出現的現象是______．
（5）如果O₂過量，則裝置C中發生反應的離子方程式是______．
（6）若銅粉中混入了少量銀，已知銅粉質量為a g，反應后固體完全溶解，要測定銅粉中銅的質量分數，只需利用A裝置中反應后的溶液進行簡單的實驗操作，就可以達到實驗目的．試簡述實驗方案______．

Answer 1

解：（1）銅與濃硝酸反應的化學反應方程式為Cu+4HNO_3（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
故答案為：Cu+4HNO_3（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
（2）裝置B的作用是吸收水蒸氣，防止水蒸氣在E中冷凝后與NO₂反應產生NO，影響NO的檢驗．B裝置為．
故答案為：裝置B的作用是吸收水蒸氣，防止水蒸氣在E中冷凝后與NO₂反應產生NO；．
（3）A為銅與濃硝酸反應，并排盡整個裝置中的空氣．B吸收水蒸氣．C尾氣處理，防止污染空氣．D檢驗NO．E冷卻二氧化氮，利用檢驗NO．
所以裝置的連接為A→B→E→D→C．
故答案為：接E接D接C．
（4）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成．通氮氣的目的是排盡整個裝置中的空氣，防止產生的NO被氧化生成NO₂．D裝置中通入O₂后有紅棕色氣體產生，說明有NO生成．
故答案為：防止產生的NO被氧化生成NO₂；出現紅棕色氣體．
（5）反應離子方程式為4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O．
故答案為：4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O．
（6）在A中加入過量的含有Cl^-的溶液，過濾、洗滌、干燥并稱量沉淀的質量
故答案為：在A中加入過量的含有Cl^-的溶液，過濾、洗滌、干燥并稱量沉淀的質量．
分析：（1）銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水．
（2）裝置B的作用是吸收水蒸氣，防止水蒸氣在E中冷凝后與NO₂反應產生NO，影響NO的檢驗．
（3）根據各部分裝置的作用進行連接．
（4）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成．D裝置中通入O₂后有紅棕色氣體產生，說明有NO生成．
（5）氧氣過量，進入C中可理解為先生成硝酸，硝酸再與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉和水．
（6）測定溶液中銀離子的質量，將銀離子轉化為氯化銀沉淀進行測定．
點評：以硝酸的性質為載體，考查學生實驗對實驗原理、實驗裝置的理解以實驗方案設計，綜合性大，難度中等．關鍵是理解實驗原理．