Question

實驗室用稀硝酸與Cu反應來制備NO氣體，如果采用（Ⅰ）裝置，由于燒瓶內的空氣不易排除，生成的NO很快被氧化成紅棕色的NO₂，不易觀察到無色的NO生成。即使可用排水法收集到無色的NO，也無說服力，學生會認為NO是由NO₂與H₂O反應生成的。有人設計了圖（Ⅱ）裝置用來做該實驗可以達到滿意的效果。

（1）將有關操作補充完全：

①將活塞打開，從U形管的長管的長管口注入稀硝酸，一直注到__________________為止。

②關閉活塞，使銅絲在稀HNO₃中浸泡一段時間后，當__________________時，說明反應發(fā)生。

（2）完成下列問題：

①寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式____________________________________。

②反應在什么情況下可以自動停止？可以在何處觀察到無色的NO氣體？

____________________________________。

③如果再將活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？

______________________________。

④如果需再獲得NO與已生成的NO₂形成鮮明對照的實驗效果，應___________________________________（填操作）。

Answer 1

（1）①單孔塞下且U形管內不再留有空氣泡②銅絲圈上有氣泡產生 

（2）①3Cu+8H⁺+2NO====3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O  ②銅絲圈與稀HNO₃脫離后反應停止，U形管內（銅絲圈周圍）可觀察到無色的NO氣體  ③U形管的長管中的稀HNO₃又回落到短管內，分液漏斗中有紅棕色氣體出現(xiàn)  ④再次將活塞關閉，使稀硝酸與銅繼續(xù)反應產生無色的NO氣體

解析：本題中用稀硝酸溶液排除U形管內的空氣，銅絲和硝酸反應后，生成的NO難溶于硝酸溶液，導致U形管左側的壓強增大，硝酸溶液被壓到U形管右側，當硝酸和銅絲脫離接觸，反應自動停止，將分液漏斗的活塞打開，NO進入分液漏斗中，NO在分液漏斗中遇空氣生成NO₂，同時，硝酸溶液又進入U形管左側，關閉分液漏斗活塞，這時，分液漏斗內有NO₂，硝酸又和銅絲反應生成NO，形成鮮明對照的實驗效果。