Question

硝酸是極其重要的化工原料，工業(yè)上將產(chǎn)生的NO2在密閉容器中用水多次反復(fù)循環(huán)吸收制備硝酸。

（1）工業(yè)上用水吸收NO2生產(chǎn)HNO3，生成的氣體經(jīng)多次氧化、吸收的循環(huán)操作充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過(guò)程無(wú)其他損失）。試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________。

（2）為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應(yīng)生成HNO3，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（有關(guān)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(kāi)K1，關(guān)閉K2，應(yīng)從U形管的長(zhǎng)管口注入稀硝酸至____________后，迅速關(guān)閉K1，觀察到U形管內(nèi)的現(xiàn)象是_______________________________________________________________。

②裝置Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。

③蘸NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是_______________________________________。

④打開(kāi)K2，至裝置Ⅱ中長(zhǎng)玻璃管中的氣體呈無(wú)色后，打開(kāi)K3，反應(yīng)一段時(shí)間后，長(zhǎng)玻璃管中并未充滿液體。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方法檢驗(yàn)長(zhǎng)玻璃管中的氣體是否含NO________________________________。

 

Answer 1

（1）4NO2+O2+2H2O=4HNO3（或分成兩個(gè)方程式寫）

（2）①U形管右側(cè)膠塞下沿 U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液逐漸變藍(lán)（至少答三點(diǎn)） ②

③吸收氮的氧化物防止污染環(huán)境

④再打開(kāi)K3，若觀察到長(zhǎng)玻璃管中氣體迅速變?yōu)榧t棕色，則證明余氣含NO，若無(wú)顏色變化，則證明不含NO（其他合理答案也可）

【解析】解答本題要注意以下兩點(diǎn)：

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退�放置的試劑確定各裝置的作用。

（2）三個(gè)開(kāi)關(guān)K1、K2、K3的開(kāi)與關(guān)都對(duì)實(shí)驗(yàn)起著重要作用。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退�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(jīng)多次氧化、用水吸收的循環(huán)操作，充分轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

（2）①注入稀硝酸應(yīng)至U形管右側(cè)膠塞下沿，迅速關(guān)閉K1后，U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液逐漸變藍(lán)。

②裝置Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

。

③蘸NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是吸收氮的氧化物，防止污染環(huán)境。

④再打開(kāi)K3，若觀察到長(zhǎng)玻璃管中氣體迅速變?yōu)榧t棕色，則證明余氣含NO，若無(wú)顏色變化，則證明不含NO。