Question

【題目】為了驗(yàn)證銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的是一氧化氮，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其裝置如下圖所示（加熱裝置和固定裝置均已略去）。B為一個(gè)用金屬絲固定的干燥管，內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體；E為一個(gè)空的蒸餾燒瓶；F是用于鼓入空氣的雙連打氣球。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，當(dāng)C處產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。設(shè)計(jì)此步操作的目的是_____________________________。

（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(xué)方程式為________________________________________________。

（3）裝置E中開始時(shí)出現(xiàn)淺紅棕色氣體，原因是_____________________________；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，原因是___________________。

（4）如果要用第（1）步操作產(chǎn)生的CO2將E中的空氣排得更干凈，在不增加其他儀器的情況下，應(yīng)怎樣改進(jìn)E？_____________________________________________________

（5）一段時(shí)間后，C中白色沉淀溶解，其原因是_______________________________。

（6）裝置D的作用是_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 排除裝置A、E中的空氣（O2） 3Cu+8HNO3（�。�＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O E中的空氣沒有排凈 鼓入的空氣中的氧氣與NO又發(fā)生了反應(yīng)生成了紅棕色氣體NO2 從A中出來進(jìn)入E中的導(dǎo)管應(yīng)剛露出橡膠塞。出來的導(dǎo)管應(yīng)接近燒瓶底部 E中的NO2進(jìn)入C，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸將碳酸鈣溶解 處理尾氣（NO），防止污染空氣

【解析】根據(jù)裝置的特點(diǎn)及所提供的試劑，可以推斷該實(shí)驗(yàn)的原理為：首先用碳酸鈣與硝酸反應(yīng)生成的二氧化碳將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排出，以防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；然后將盛有碳酸鈣的干燥管從硝酸中分離出來，將銅絲插入硝酸中，用E裝置收集生成的NO；最后通過雙連打氣球向E中鼓入空氣，E中NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，以此來證明銅與稀硝酸反應(yīng)生成了NO。

1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，當(dāng)C處產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。設(shè)計(jì)此步操作的目的是排除裝置A、E中的空氣（O2），防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（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(xué)方程式為3Cu+8HNO3（�。�＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（3）裝置E中開始時(shí)出現(xiàn)淺紅棕色氣體，原因是E中的空氣沒有排凈；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，原因是鼓入的空氣中的氧氣與NO又發(fā)生了反應(yīng)生成了紅棕色氣體NO2。

（4）如果要用第（1）步操作產(chǎn)生的CO2將E中的空氣排得更干凈，在不增加其他儀器的情況下，應(yīng)將從A中出來進(jìn)入E中的導(dǎo)管應(yīng)剛露出橡膠塞。出來的導(dǎo)管應(yīng)接近燒瓶底部。

（5）一段時(shí)間后，C中白色沉淀溶解，其原因是E中的NO2進(jìn)入C，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸將碳酸鈣溶解。

（6）裝置D的作用是處理尾氣（NO），防止污染空氣。