Question

【题目】为了证明铜与稀硝酸反应产生NO，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如图所示（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。该组学生设计此步操作的目的为 。

（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，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是 。

（4）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________ __。

（5）装置D的作用是_________ ___________________________________。

Answer 1

【答案】（1）用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气

（2）3Cu + 8HNO3(稀)3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

（3）CO2密度比空气大，CO2进入E中并未将瓶中空气完全排尽，致使有少量NO被空气氧化成NO2，而出现浅红棕色；当从F中鼓入空气时，更多NO被氧化成NO2，故红棕色变深

（4）NO2在溶液中生成的HNO3与CaCO3反应，使沉淀溶解

（5）吸收尾气，防止污染大气

【解析】

实验时，可先将B装置中CaCO3放入硝酸中，碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体，先排出装置中的空气，以便在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，且在C中可观察到浑浊，有碳酸钙沉淀生成，A中硝酸和铜反应生成NO，易于氧气反应，则将F气球中空气压入E中，有红棕色气体生成，装置D中盛有氢氧化钠溶液，可吸收二氧化氮气体，气球可用于收集不反应的NO，以防止污染空气。

(1)实验时，可先将B装置中CaCO3放入硝酸中，碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体，用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气排除装置中的空气，以便在E烧瓶中收集到NO，观察颜色，故答案为：用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气；

(2)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO，反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

(3)由于CO2的密度大于空气的密度，因此E中采用向下排空气法是不能将空气排尽的．由于E中有残留的少量O2，因此当有NO生成时，E中有少量的NO2生成，从F鼓入空气时，E中生成的NO2增加，红棕色加深，故答案为：二氧化碳密度大于空气，未能排尽烧瓶中的空气，少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2；鼓入空气后，NO与氧气反应，生成大量的红棕色气体二氧化氮，所以红棕色加深；

(4)E中生成的NO2会被排入C，在C中与水反应生成硝酸，将原来生成的CaCO3沉淀溶解，故答案为：二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解；

(5)D装置用来吸收尾气，防止污染环境，故答案为：吸收尾气，防止污染大气。