Question

【题目】为了验证铜与稀硝酸反应产生的是一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去）。B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。

（1）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。设计此步操作的目的是_____________________________。

（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为________________________________________________。

（3）装置E中开始时出现浅红棕色气体，原因是_____________________________；用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，原因是___________________。

（4）如果要用第（1）步操作产生的CO2将E中的空气排得更干净，在不增加其他仪器的情况下，应怎样改进E？_____________________________________________________

（5）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是_______________________________。

（6）装置D的作用是_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 排除装置A、E中的空气（O2） 3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O E中的空气没有排净 鼓入的空气中的氧气与NO又发生了反应生成了红棕色气体NO2 从A中出来进入E中的导管应刚露出橡胶塞。出来的导管应接近烧瓶底部 E中的NO2进入C，NO2与水反应生成硝酸，硝酸将碳酸钙溶解 处理尾气（NO），防止污染空气

【解析】根据装置的特点及所提供的试剂，可以推断该实验的原理为：首先用碳酸钙与硝酸反应生成的二氧化碳将系统内的空气排出，以防止氧气干扰实验现象；然后将盛有碳酸钙的干燥管从硝酸中分离出来，将铜丝插入硝酸中，用E装置收集生成的NO；最后通过双连打气球向E中鼓入空气，E中NO与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，以此来证明铜与稀硝酸反应生成了NO。

1）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。设计此步操作的目的是排除装置A、E中的空气（O2），防止氧气干扰实验现象。

（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（3）装置E中开始时出现浅红棕色气体，原因是E中的空气没有排净；用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，原因是鼓入的空气中的氧气与NO又发生了反应生成了红棕色气体NO2。

（4）如果要用第（1）步操作产生的CO2将E中的空气排得更干净，在不增加其他仪器的情况下，应将从A中出来进入E中的导管应刚露出橡胶塞。出来的导管应接近烧瓶底部。

（5）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是E中的NO2进入C，NO2与水反应生成硝酸，硝酸将碳酸钙溶解。

（6）装置D的作用是处理尾气（NO），防止污染空气。