Question

【题目】(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为______________________。

(2)NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是________(填序号)。

A．铁 B．铝 C．铂 D．玻璃

②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是__________(填化学方程式)。

(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。

①长玻璃管的作用是______________________________________________________。

②让反应停止的操作方法及原因是__________________________________________。

(4)以下收集NO气体的装置，合理的是________(填序号)。

(5)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：

①NO的体积为________ L，NO2的体积为________ L。

②待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________ mol·L－1。

Answer 1

【答案】3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ CD 2NO＋O2=2NO2 接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出 关闭U形管右端导气管上的活塞；反应产生的气体将U形管右端管内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止 CD 5.8 5.4

【解析】

（1）金属铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO气体；

（2）①由题意可知，这种成分不能与稀硝酸反应，而Fe、Al与硝酸反应，所以AB不行；

②二氧化氮是红棕色的气体，一氧化氮很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体；

（3）①为了证明产生的气体是NO，则该实验装置要防止产生的气体与空气接触，长玻璃管可以接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出；

②关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体使稀硝酸液面下降，从而使铜丝与稀硝酸分开，反应停止；

（4）NO能与空气中的氧气反应，故不能用排空气法收集NO，只能用排水法收集；

（5）根据守恒的原理计算NO、NO2的体积，以及硝酸溶液的浓度。

（1）金属铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO气体，反应的化学方程式：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O。

（2）①由题意可知，这种成分不能与稀硝酸反应，而Fe、Al与硝酸反应，所以AB不行，故答案为：CD。

②一氧化氮很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体，所以，制取一氧化氮的装置打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，发生2NO+O2═2NO2，

故答案为：2NO+O2═2NO2。

（3）①为了证明产生的气体是NO，则该实验装置要防止产生的气体与空气接触，长玻璃管可以接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出，故答案为：接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出。

②关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体使稀硝酸液面下降，从而使铜丝与稀硝酸分开，反应停止，故答案为：关闭U形管右端导气管上的活塞；反应产生的气体将U形管右端管内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止。

（4）NO能与空气中的氧气反应，故不能用排空气法收集NO，只能用排水法收集，C和D装置符合题意，E装置是洗气装置，故答案为：CD。

（5）①设混合气中NO和NO2的物质的量分别是x和y。

则x＋y＝11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol ①

金属铜的物质的量是32.64g÷64g/mol＝0.51mol

则根据电子的得失守恒可知n（e-）=3x＋y＝2n（Cu2+）=0.51mol×2 ②

由①、②解得x＝0.26mol、y＝0.24mol

所以NO和NO2的体积分别是0.26mol×22.4L/mol＝5.8L，0.24mol×22.4L/mol＝5.4L。

故答案为：5.8，5.4。

②溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀后，溶液中的溶质恰好是硝酸钠，

则根据原子守恒可知，硝酸钠的物质的量是0.001Vamol

所以原硝酸溶液的浓度为＝

故答案为：。