Question

17．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，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，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先赶出去其中的空气．其中第一步实验操作为B装置中CaCO₃放入硝酸中．
（2）如何证明E中收集到的是NO而不是H₂？将F气球中空气压入E中，有红棕色气体生成．
一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是2HNO₃+CaCO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+2H₂O．
（3）装置D的作用是吸收多余的NO、NO₂．
（4）以下收集一氧化氮气体的装置合理的是CD（填序号）．

Answer 1

分析 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，先排出去其中的空气，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，可用与吸收二氧化氮气体，气体中气球可用于吸收不反应的NO，以防止污染空气，以此解答该题．

解答 解：（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，先排出去其中的空气，以便在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，
故答案为：B装置中CaCO₃放入硝酸中；
（2）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，如观察到红棕色，则说明生成NO而不是氢气，
生成二氧化氮通入C中生成硝酸，硝酸与碳酸钙反应，反应的化学方程式为2HNO₃+CaCO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+2H₂O，
故答案为：将F气球中空气压入E中，有红棕色气体生成；2HNO₃+CaCO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+2H₂O；
（3）装置D中盛有氢氧化钠溶液，可用与吸收二氧化氮气体，气体中气球可用于吸收不反应的NO，以防止污染空气，故答案为：吸收多余的NO、NO₂；
（4）NO易与氧气反应，不能用排水法收集，一般用排水法收集，可用C、D装置，E的进气管太长，不能将水排出，故答案为：CD．

点评 本题以硝酸的性质为载体综合考查性质实验的设计，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握相关物质的性质，明确实验目的和原理是解答该题的关键，注意相关实验操作方法的注意事项，难度中等．