Question

（18分）NO很容易與許多分子迅速發(fā)生反應(yīng)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在生物體中不斷地產(chǎn)生NO，用于細(xì)胞間傳遞信息；NO還參與心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控。
Ⅰ.（1）實(shí)驗(yàn)室用金屬銅和稀硝酸制取NO的離子方程式為
_____________________________________________________。
（2）NO是有毒氣體，某學(xué)生為防止污染，用分液漏斗和燒杯裝配了一套簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的NO氣體發(fā)生裝置，如圖甲所示。
①實(shí)驗(yàn)室若沒有銅絲，而只有小銅粒，在使用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用絲狀材料包裹銅粒以代替銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這種絲狀材料的成分可以是________(填選項(xiàng)編號(hào))。

A．鐵

B．鋁

C．鉑

D．玻璃

（3）為證明銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成的確實(shí)是NO，某學(xué)生另設(shè)計(jì)了一套如圖乙所示的裝置制取NO。反就開始后，可以在U形管右端觀察到無色的NO氣體。
①長玻璃管的作用是___________________________________。
②讓反應(yīng)停止的操作方法及原因是________________________。
（4）以下收集NO氣體的裝置，合理的是________(填選項(xiàng)代號(hào))。

（5）假設(shè)實(shí)驗(yàn)中12.8 g Cu全部溶解，需要通入標(biāo)況下________mL O₂才能使NO全部溶于水。
Ⅱ．用金屬銅制取硝酸銅，從節(jié)約原料和防止環(huán)境污染的角度考慮，下列4種方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)，理由是___________________________________________。

Answer 1

Ⅰ.（1）3Cu＋8H^＋＋2NO3-===3Cu^2＋＋4H₂O＋2NO↑ （2）①C、D　②2NO＋O₂===2NO₂
（3）①接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出
②關(guān)閉U形管右端導(dǎo)氣管上的活塞，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將U形管右端內(nèi)的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)就會(huì)停止。
（4）C、D�。�5）2.24 L
II．丁 制取相同質(zhì)量的Cu(NO₃)₂，丁所消耗的HNO₃的量最少（原料的利用率最高）且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體。

解析試題分析：Ⅰ.（1）金屬銅可以和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮以及水，即3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子方程式為：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O。
（2）①實(shí)驗(yàn)室若沒有銅絲，銅粒以代替銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則包裹桶里的不能是金屬鐵以及金屬鋁，因?yàn)樗麄兊幕顫娦詮?qiáng)于金屬銅，會(huì)先于金屬銅和硝酸之間發(fā)生反應(yīng)，故答案為：C、D。
②試管內(nèi)有空氣，NO容易被氧化為紅棕色的氣體二氧化氮，即2NO+O₂═2NO₂。
（3）①一氧化氮是難溶于水的氣體，當(dāng)制取一氧化氮的裝置產(chǎn)生一氧化氮?dú)怏w時(shí)，氣體難溶于水，氣體把U形管的液體壓出，所以長玻璃管的作用是：接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出。
②讓反應(yīng)停止的操作方法及原因是：關(guān)閉U形管右端導(dǎo)氣管上的活塞，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將U形管右端內(nèi)的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)就會(huì)停止。
（4）NO能與O₂反應(yīng)，不能用排空氣法收集，NO難溶于水，可用排水法收集，故C、D正確。
（5）銅和硝酸反應(yīng)，銅失去電子，硝酸得到電子變成一氧化氮，3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃，氧氣得電子，一氧化氮失去電子，所以銅失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，12.8g Cu為 0.2mol，全部溶解，失去0.4mol電子，1個(gè)氧分子得到4個(gè)電子變成-2價(jià)的氧，所以需氧氣0.1mol，0.1mol氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。
II．Cu與濃硝酸或稀硝酸反應(yīng)分別生產(chǎn)NO₂、NO等污染環(huán)境的有毒氣體，丙方案用到Cl₂，能污染環(huán)境，制取相同質(zhì)量的Cu(NO₃)₂，丁所消耗的HNO₃的量最少（原料的利用率最高）且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體，所以4種方法中最好的是丁。
考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。