Question

【題目】某化學小組設計如圖裝置，探究銅和一定量的濃HNO3是否反應是否有NO生成．已知：A試管內空氣體積為50mL（標準狀況），B廣口瓶盛80mL水，硝酸不溶于煤油． 請回答下列問題：

（1）加入濃HNO3前應先通一段時間N2 ， 具體操作為： ， 其作用是 ．
（2）關閉K1、K2 ， 打開K3 ， 通過分液漏斗向試管中加入一定量的濃硝酸，然后在硝酸上方加一層煤油，煤油的作用是 ， 待銅和硝酸反應完畢后，通過分液漏斗向試管中加煤油直至試管充滿．
（3）讀取量氣管讀數時，要先 ， 然后再讀取讀數．
（4）數據分析：①從B中取20mL溶液，恰好中和用去0．lmol/L的NaOH體積為16mL則B中所得硝酸的物質的量濃度為 ． ②假設只生成NO2 ， 通過計算理論上收集到的氣體體積為mL （標準狀況下）．
③實驗最終測得氣體的體積為130.5mL（標準狀況下），與理論值有差異，其理由可能為 ．
A．Cu與一定物質的量濃度的HNO3反反應除了生成NO2還生成NO
B．過程中還發生了反應4NO+3O2+2H2O=4HNO3
C．過程中還發生了反應4NO2+O2+2H2O=4HNO3
D．硝酸具有揮發性，對實驗有影響．

Answer 1

【答案】
（1）關閉K3,打開K1、K2通入N2 ；排盡裝置內的空氣,以防氧化可能生成的NO
（2）液封,防正硝酸揮發
（3）向下移動量氣管D,調整液面使C、D 中液面相平
（4）0.08mol/L；121.68； A
【解析】解：（1）由裝置圖可知N2從K3進，空氣從K1排出，所以要關閉 K2，打開K1、K3；NO易被空氣中的氧氣氧化，所以要先用氮氣排凈裝置中的空氣；所以答案是：關閉K3，打開K1、K2；排盡裝置內的空氣，以防氧化可能生成的NO；（2）硝酸屬于揮發性酸，煤油的密度小在硝酸上面，能防止硝酸揮發，所以在硝酸中加煤油的作用為液封，防正硝酸揮發；所以答案是：液封，防正硝酸揮發；（3）讀數時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差，即保持兩邊液面相平，還要用眼睛平視讀數，即向下移動量氣管D，調整液面使C、D 中液面相平；所以答案是：向下移動量氣管D，調整液面使C、D 中液面相平；（4）①B中溶液為硝酸，與氫氧化鈉等物質的量反應，從B中取20mL溶液，恰好中和用去0．lmol/L的NaOH體積為16mL，則c（硝酸）= =0.08mol/L；所以答案是：0.08mol/L；②B中發生的反應為3NO2+H2O=2HNO3+NO，B中溶液的體積為80mL，則B中硝酸的物質的量為0.08L×0.08mol/L=0.0064mol，所以NO的體積為0.0064mol× ×22.4L/mol=0.07168L，由于A中殘留N2為50mL，也被全部排到量氣管中，所以理論上收集到的氣體體積為71.68+50=121.68mL；所以答案是：121.68；③A．Cu與一定物質的量濃度的HNO3反反應除了生成NO2還生成NO，生成NO時，量氣管中NO偏多，實驗最終測得氣體的體積為130.5mL比理論值偏大，故A正確；B．過程中還發生了反應4NO+3O2+2H2O=4HNO3，則量氣管中NO偏少，而實驗最終測得氣體的體積為130.5mL比理論值偏大，故B錯誤；C．過程中還發生了反應4NO2+O2+2H2O=4HNO3，則量氣管中NO偏少，實驗最終測得氣體的體積為130.5mL比理論值偏大，故C錯誤；D．實驗中加了煤油，排除了硝酸揮發性的影響，實驗值與理論值相近，故D錯誤；所以答案是：A．