Question

為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，某校學生實驗小組設(shè)計了一個實驗，其裝置如圖所示（加熱裝置和固定裝置均已略去），B為一個用金屬絲固定的干燥管，內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體；E為一個空的蒸餾燒瓶；F是用于鼓入空氣的雙連打氣球。

（1） 實驗時，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，當C處產(chǎn)生白色沉淀時，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。該組學生設(shè)計此步操作的目的為                。

（2）將A中銅絲放入稀硝酸中，給裝置A微微加熱，在裝置A中產(chǎn)生無色氣體，其反應(yīng)的化學方程式為                                                         。

（3）裝置E中開始時出現(xiàn)淺紅棕色氣體，用F向E中鼓入空氣后，可觀察到燒瓶E內(nèi)氣體顏色加深，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是                                                 。

（4）一段時間后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________        __。

（5）裝置D的作用是_________             ___________________________________。

Answer 1

（1）用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排出裝置中的空氣

（2）3Cu + 8HNO₃(稀)3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

（3）CO₂密度比空氣大，CO₂進入E中并未將瓶中空氣完全排盡，致使有少量NO被空氣氧化成NO₂，而出現(xiàn)淺紅棕色；當從F中鼓入空氣時，更多NO被氧化成NO₂ ，故紅棕色變深

（4）NO₂在溶液中生成的HNO₃與CaCO₃反應(yīng)，使沉淀溶解

（5）吸收尾氣，防止污染大氣

【解析】

試題分析：（1）由于稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，而NO極易被氧氣氧化生成NO₂，而裝置中含有空氣。所以實驗時，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，當C處產(chǎn)生白色沉淀時，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。該組學生設(shè)計此步操作的目的為用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排出裝置中的空氣，防止干擾NO的檢驗。

（2）硝酸是氧化性酸和銅反應(yīng)的化學方程式是3Cu + 8HNO₃(稀)3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O。

（3）由于CO₂密度比空氣大，CO₂進入E中并未將瓶中空氣完全排盡，致使有少量NO被空氣氧化成NO₂，而出現(xiàn)淺紅棕色；當從F中鼓入空氣時，更多NO被氧化成NO₂ ，故紅棕色變深。

（4）由于NO₂在溶液中與水反應(yīng)生成的HNO₃與CaCO₃反應(yīng)，而使沉淀溶解。

（5）NO或NO₂均是有毒的，屬于大氣污染物，需要尾氣處理，因此裝置D的作用是吸收尾氣，防止污染大氣。

考點：考查銅稀硝酸反應(yīng)的有關(guān)實驗探究

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，難易適中，有利于調(diào)動學生的學習興趣和學習積極性，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計能力和創(chuàng)新思維能力。該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確及靈活運用知識解決實際問題的能力。