Question

用下图（Ⅰ）装置加入稀硝酸和铜片，在实验室里制备NO，在烧瓶中实际见到的气体是红棕色的，这就使人怀疑稀硝酸与铜反应是否真能生成NO。即使可用排水取气法收集到NO，也可以认为是NO₂与水反应生成了NO而无法证实。现用U形管、分液漏斗、酒精灯、胶塞等仪器，设计下图（Ⅱ）装置，来证实稀硝酸与铜反应的确生成了NO而不是NO₂。

（1）补充完成实验步骤：

a．检验装置的气密性

b．将活塞打开，从U形管长管口注入稀硝酸，一直注到　　　　　　　　 为止。

c．关闭活塞，用酒精灯在　　　　   　　  加热，当观察到　　　　　　　　 时，立即撤去酒精灯。

（2）观察实验现象

（Ⅰ）可以在何处观察到无色的NO气体？　　　　　　　　　　　　　　　　  。反应在什么情况下可以自动停止？（铜丝与稀HNO₃均未反应完）　　　　　　    。

（Ⅱ）如果再将活塞慢慢打开，可立即观察到明显现象有　　　　　　　　　　    。通过以上两个过程可以获得NO与NO₂鲜明对照的实验效果。

（3）若用装置（2）制取并收集NO，应对装置作何简单的改动？

  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）单孔塞下沿且液面上不再有气泡；U形管短管一侧；铜丝上有气泡产生 （2）U形管短管一侧上方；当产生的NO将稀硝酸排入长管，使铜与稀硝酸脱离接触；长管中稀硝酸又回落到短管内，分液漏斗中有红棕色气体出现。 （3）将分液漏斗改为玻璃导管（用排水法收集）

提示：

对比左图，装置Ⅱ中盛放反应物铜和稀硝酸的容器由烧瓶换成U形管，装置Ⅰ烧瓶内液面上的空间充满空气，相当于装置Ⅱ中的分液漏斗部分，活塞将两部分分开。关闭活塞即可避免产生的气体与空气接触。所以若生成气体为无色，即为NO，若产生的气体为红棕色，则为NO2。 在检查装置的气密性后，将活塞打开与大气相通，从U形管的长管口注入稀硝酸，应赶尽U形管中的空气，以防生成的NO与其反应变成NO2。所以稀硝酸应一直注入到单孔塞下沿，使液面上不再有气泡。 关闭活塞，用酒精灯在有药品的一侧加热，由于此反应为放热反应，当提供的热量使反应启动后，即观察到铜丝上有气泡生成时，立即停止加热。由于NO不溶于水，产生的NO聚集在U形管短管一侧的胶塞下面，将稀硝酸排入长管，直至使铜与稀硝酸脱离接触，反应自动停止。如果再将活塞慢慢打开，NO逸出，与空气接触生成红棕色NO2，U形管内外压强相等，使长管中硝酸又回落到短管内。 若用此装置制取并收集NO，将出气口分液漏斗改为玻璃导管，用排水法收集即可。