Question

某小组设计实验，探究NO₂被水吸收，力求达到：①NO₂尽可能全部吸收  ②集气瓶中残留的气体尽可能少．
（1）实验室常用Cu和浓HNO₃反应来制取，其化学方程式为______
（2）如图虚线框内是某同学设计的装置简图，请你补充画出其中缺少的一种仪器（含试剂）______．
（3）根据设计的实验完成下表．

	实验步骤	实验现象	化学方程式
①	将收集满NO2的集气瓶倒立 在水槽中
②		气体由无色变成红棕色， 后又变成无色，液面继 续上升
③		其它现象与上相同．最后 瓶内只含极少量气体，液 体几乎充满

（4）该原理可用于工业上制硝酸．为减少污染物的排放，请你提出一条措施．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；
（2）该反应为固体与液体的反应，需要分液漏斗加液体；
（3）二氧化氮溶于水，发生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，通入氧气发生2NO+O₂=2NO₂，重复操作②，总反应为4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃；
（4）氮的氧化物为空气污染物，减少排放时应多通入氧气．
解答：解：（1）Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，该反应为Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）该反应为固体与液体的反应，需要分液漏斗加液体，分液漏斗中盛有浓硝酸，如图，故答案为：；
（3）二氧化氮溶于水，发生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，观察到集气瓶中液面上升约三分之二，气体由红红棕色变成无色，进行操作②通入氧气发生2NO+O₂=2NO₂，重复操作②，总反应为4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，则液体几乎充满集气瓶，
故答案为：

①		集气瓶中液面上升约三分 之二，气体由红红棕色变 成无色	3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2
②	将水逐滴滴入烧瓶，向盛有 NO2的集气瓶通入少量氧气 后，停止通气
③	多次重复第②步操作，依次 减少氧气通入量，直至氧气 通入后，气体不变成红棕色

（4）为减少污染物的排放，由4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知，水吸收NO₂时，通入略过量的空气，使氮的氧化物和氧气及水完全反应而被吸收，故答案为：水吸收NO₂时，通入略过量的空气，使氮的氧化物和氧气及水完全反应而被吸收．
点评：本题考查二氧化氮的制取及其性质，明确反应原理及二氧化氮与水的反应是解答本题的关键，并注意环境保护，题目难度中等．