Question

【题目】可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成NO和NO2的物质的量之比（用m表示），其中装置C由广口瓶和量气管组成，量气管由甲、乙两根玻璃管组成，用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度（0mL～50mL），乙管可上下移动。

请回答下列问题：

（1）实验中气体（NO和NO2）发生装置应选择___________（填装置序号）。

（2）实验中气体（NO和NO2）通入C装置，请在下图的广口瓶中将导气管画出______。

（3）连接好装置，检查气密性后，应进行的操作：

第一：打开b，向C装置的乙管中加适量水；

第二：_________________________________________________________________________；

第三：将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，再将分液漏斗下面的活塞拧开，向烧瓶中加入浓硝酸，与铜反应。

（4）实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此时应将乙管_______（填“向上”或“向下”）移动，使________________________。

（5）实验后若量气管中气体的体积（已换算成标准状况）为V（L），C中硝酸的物质的量为n mol，则用含n和V的式子表示m＝____________________________（结果可不必化简）。

Answer 1

【答案】 C 打开a，通入足量N2，排净装置中的空气，关闭a、b 向下 使甲、乙两管液面在同一水平面上 (V－11.2n)/33.6n

【解析】（1）足量的Cu粉和适量的浓HNO3反应，开始发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑，有红棕色的NO2气体生成；随着反应的进行，HNO3不断消耗，HNO3的浓度逐渐降低而变成稀HNO3，发生反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑，产生的气体为无色NO气体，故由气体发生装置导出的气体主要是NO、NO2组成的混合气体，为了防止生成的NO被空气中的O2氧化，所以反应开始前，应向装置中通入N2，以驱赶其中的空气，故发生装置应选择C。

（2）装置中测定气体体积的部分是利用气体压强关系，在有刻度的甲玻璃管中读出气体体积，反应中生成的气体含有二氧化氮和一氧化氮，所以气体需要通过水除去二氧化氮，导气管应长进短出，所以装置图为：。

（3）为避免生成的一氧化氮气体被空气中的氧气氧化，需要通入氮气，把空气赶净，故第二步操作为：打开a，通入足量N2，排净装置中的空气，关闭a、b。

（4）实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面，为避免压强造成的误差，应向下移动乙管，使甲、乙两管液面在同一水平面上。

（5）实验后若量气管中气体的体积（已换算成标准状况）为V（L），气体为一氧化氮，物质的量为： =mol，C中硝酸的物质的量为n mol，是二氧化氮和水反应生成的，反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以生成n mol硝酸需要NO2物质的量为1.5n mol，生成NO物质的量为0.5n mol；则铜与硝酸反应生成的气体中，NO2物质的量为1.5n mol，NO物质的量为mol-0.5n mol；足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比（用m表示），为：(mol-0.5n mol)/1.5n mol=(V－11.2n)/33.6n。