Question

某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。

实验操作及现象：

实验操作	现象
Ⅰ.将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触	产生气体
Ⅱ.当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提
Ⅲ.将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热	A装置中产生无色气体 E装置中开始时出现浅红棕色气体
Ⅳ.用F装置向E装置中鼓入空气	E装置内气体颜色逐渐加深
Ⅴ.一段时间后	C装置中白色沉淀溶解

试回答下列问题：

(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为___________________________________；

操作Ⅰ的目的是_________________________________________________；

D装置的作用是_________________________________________________。

(2)C装置中白色沉淀的化学式是___________________________________，

操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是_________________________________________________________________。

(3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的化学方程式是_____________________ _________________________________________________________________。

(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是__________________________ _________________________________________________________________。

(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明)________________________ _________________________________________________________________。

Answer 1

解析　该实验的原理是首先用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO₂将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验造成干扰，然后铜与稀硝酸反应产生气体，通过向E装置中通入空气，气体颜色变深，说明铜与稀硝酸反应产生的气体为NO，最后处理尾气。(1)操作Ⅰ是用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO₂将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验干扰。(2)C装置中白色沉淀是CaCO₃，操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提是防止消耗稀硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应。(3)操作Ⅲ中A装置中发生的是铜与稀硝酸的反应。(4)E装置内气体颜色逐渐加深是由于E装置中有更多NO₂生成。(5)操作Ⅴ现象产生的原因是NO₂与H₂O反应生成硝酸，硝酸与CaCO₃反应。

答案　(1)CO₂　用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳赶走装置内的空气　平衡压强，吸收NO、NO₂、CO₂尾气，防止污染大气

(2)CaCO₃　防止消耗稀硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应

(3)3Cu＋8HNO₃(稀)===3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

(4)CO₂的密度比空气的大，CO₂从长管进入E装置，并没有把E装置中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气反应生成少量红棕色NO₂，当用F装置鼓入空气时，E装置中有更多NO₂生成，所以红棕色加深

(5)3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO(或4NO＋3O₂＋2H₂O===4HNO₃)，CaCO₃＋2HNO₃===Ca(NO₃)₂＋CO₂↑＋H₂O