Question

（2009?安徽模拟）实验室用稀硝酸与铜反应来制备NO气体，如果采用下图（Ⅰ）装置（烧瓶内加入稀硝酸和铜片，必要时可加热），实验效果不十分理想，因为观察到的现象不能有力证明反应产物是NO；有人设计了（Ⅱ）装置（橡皮塞下端连有铜丝圈），用来做该实验可以达到满意的效果．
（1）用Ⅰ装置做实验时，用排水法收集到的气体的颜色为

无

色；实验过程中由于观察到

由于烧瓶内的空气不易排除，生成的NO很快被氧化为红棕色的NO₂，不易观察到有无色的NO生成

现象，而不能有力证明反应产物是NO．
（2）用Ⅱ装置做实验时，将有关操作补充完全：
①将分液漏斗的活塞打开，从U型管的B侧管口注入稀硝酸，一直注到

单孔塞下沿与液面间不留有空隙

为止．
②关闭活塞，用酒精灯在U型管的A侧加热，当

铜丝上有气泡产生

时，立即撤去酒精灯．
（3）回答下列问题：
①反应在什么情况下可以自动停止？可在何处观察到无色的NO气体？

当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止；在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体

②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？

U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内，分液漏斗中有红棕色气体出现

．

Answer 1

分析：由于NO易被空气中O₂氧化成NO（红棕色），所以在金属与稀HNO₃反应的常规实验中，很难观察到无色NO气体的生成，而是观察到红棕色气体．本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境，使NO能存在相当长一段时间．结合NO₂的性质解答该题．

解答：解：（1）NO₂可与水反应生成NO，为无色气体，烧瓶内有空气，与生成的NO很快被氧化为红棕色的NO₂，不易观察到有无色的NO生成，
故答案为：无；由于烧瓶内的空气不易排除，生成的NO很快被氧化为红棕色的NO₂，不易观察到有无色的NO生成；
（2）①实验时应将装置内的空气完全排除，则应单孔塞下沿与液面间不留有空隙，否则不能观察到无色气体，
故答案为：单孔塞下沿与液面间不留有空隙；
②铜丝与稀硝酸的反应为放热反应，当生成气体时可停止解热，反应放出的热量可维持反应继续进行，
故答案为：铜丝上有气泡产生；
（3）①当铜丝和稀硝酸不接触时，反应会自动停止，在左侧可观察到无色气体，
故答案为：当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止；在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体；
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开，右侧压强大于左侧，U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内，NO与空气接触而生成红棕色气体．
故答案为：U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内，分液漏斗中有红棕色气体出现．

点评：本题考查制备实验的设计，题目难度中等，注意把握实验的操作方法和反应原理，注意观察NO的现象必须在无氧的环境中进行．