Question

為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示（加熱裝置和固定裝置均已略去），B為一個(gè)用金屬絲固定的干燥管，內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體；E為一個(gè)空的蒸餾燒瓶；F是用于鼓入空氣的雙連打氣球。

（1） 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，當(dāng)C處產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。該組學(xué)生設(shè)計(jì)此步操作的目的為               。
（2）將A中銅絲放入稀硝酸中，給裝置A微微加熱，在裝置A中產(chǎn)生無色氣體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                        。
（3）裝置E中開始時(shí)出現(xiàn)淺紅棕色氣體，用F向E中鼓入空氣后，可觀察到燒瓶E內(nèi)氣體顏色加深，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是                                                。
（4）一段時(shí)間后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________       __。
（5）裝置D的作用是_________            ___________________________________。

Answer 1

（1）用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排出裝置中的空氣
（2）3Cu + 8HNO₃(稀)3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O
（3）CO₂密度比空氣大，CO₂進(jìn)入E中并未將瓶中空氣完全排盡，致使有少量NO被空氣氧化成NO₂，而出現(xiàn)淺紅棕色；當(dāng)從F中鼓入空氣時(shí)，更多NO被氧化成NO₂，故紅棕色變深
（4）NO₂在溶液中生成的HNO₃與CaCO₃反應(yīng)，使沉淀溶解
（5）吸收尾氣，防止污染大氣

試題分析：（1）由于稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，而NO極易被氧氣氧化生成NO₂，而裝置中含有空氣。所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，當(dāng)C處產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。該組學(xué)生設(shè)計(jì)此步操作的目的為用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排出裝置中的空氣，防止干擾NO的檢驗(yàn)。
（2）硝酸是氧化性酸和銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Cu + 8HNO₃(稀)3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O。
（3）由于CO₂密度比空氣大，CO₂進(jìn)入E中并未將瓶中空氣完全排盡，致使有少量NO被空氣氧化成NO₂，而出現(xiàn)淺紅棕色；當(dāng)從F中鼓入空氣時(shí)，更多NO被氧化成NO₂，故紅棕色變深。
（4）由于NO₂在溶液中與水反應(yīng)生成的HNO₃與CaCO₃反應(yīng)，而使沉淀溶解。
（5）NO或NO₂均是有毒氣體，屬于大氣污染物，需要尾氣處理，因此裝置D的作用是吸收尾氣，防止污染大氣。