Question

（11分）下圖為某實驗者設(shè)計的驗證銀圓（銀和銅的合金）完全溶解于一定量的濃硝酸后生成NO₂氣體中含有NO的實驗裝置圖。常溫時，NO₂與N₂O₄同時存在；在低于0℃時，幾乎只有無色的N₂O₄的晶體存在。

（1）反應(yīng)前先打開A中的活塞K₁，持續(xù)通一段時間N₂，其理由是             。

（2）若裝置中缺B，其后果是                                              。

（3）反應(yīng)結(jié)束后，打開D中的活塞K₂，并通入氧氣，D瓶內(nèi)氣體由無色變?yōu)榧t棕色；若通入的是熱氧氣，則瓶內(nèi)氣體的顏色比以前更深，其原因是               。

（4）C裝置的作用是                  ；E中a儀器所起的作用是              。

（5）已知該銀圓的質(zhì)量為25g，加入75mL 12mol·L^—1的濃硝酸。實驗結(jié)束后，A中燒瓶內(nèi)溶液中H⁺的濃度為2mol·L^—1（反應(yīng)中HNO₃既無揮發(fā)也無分解），溶液體積仍為75mL。

①參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是                   。

②為測定該銀圓中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需進(jìn)行的主要實驗操作是               。

 

Answer 1

【答案】

（11分）（1）趕走裝置中的空氣，防止干擾實驗。(1分)

      （2）無法確認(rèn)銅與硝酸反應(yīng)是否生成了NO氣體（1分）

     （3）熱的空氣使平衡 2NO₂   N₂O₄向逆方向移動，導(dǎo)致顏色加深（2分）

      (4)將NO₂ 和NO分開（或除去二氧化氮氣體) （2分 ）  防倒吸（1分）

     （5） 0、75mol （2分 ）  向反應(yīng)后的溶液中加入足量的鹽酸，過濾洗滌稱量干燥沉淀的質(zhì)量   （2分 ）

           以上各題合理的答案也可以。

【解析】

試題分析：（1）由于裝置中含有空氣，而空氣能把NO氧化生成NO₂，從而干擾實驗的檢驗，所以這樣操作的目的是趕走裝置中的空氣，防止干擾實驗。

（2）由于生成的氣體中含有水蒸氣，而NO₂能和水反應(yīng)生成NO，從而無法確認(rèn)銅與硝酸反應(yīng)是否生成了NO氣體，所以不能缺少B裝置。

（3）由于存在可逆反應(yīng)2NO₂N₂O₄，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以熱的空氣使平衡 2NO₂N₂O₄向逆方向移動，NO₂濃度增大，從而導(dǎo)致顏色加深。

(4)由于在低于0℃時，幾乎只有無色的N₂O₄的晶體存在，所以C裝置的目的是通過降溫將NO₂ 和NO分開（或除去二氧化氮氣體)。由于NO₂極易被氫氧化鈉溶液吸收，如果直接插入會導(dǎo)致溶液的倒流，所以E中a儀器所起的作用是防倒吸。

（5）①硝酸的總的物質(zhì)的量是0.9mol，剩余硝酸是0.15mol，所以參加反應(yīng)的硝酸是0.9mol－0.15mol＝0.75mol。

②由于反應(yīng)后金屬生成了硝酸鹽，所以要測定該銀圓中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要把金屬陽離子變成沉淀，然后通過稱量即可計算，所以正確的操作可以是向反應(yīng)后的溶液中加入足量的鹽酸，過濾洗滌稱量干燥沉淀的質(zhì)量。

考點：考查物質(zhì)的分離、外界條件對平衡的影響以及有關(guān)計算等

點評：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實驗即科學(xué)探究之說法�？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質(zhì)制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能正確作答。

探究性實驗的一般思路

1、準(zhǔn)確地把握實驗?zāi)康?/p>

2、利用已學(xué)知識，分析如何實現(xiàn)這個目的-－實驗原理

3、結(jié)合實驗材料，初步確定設(shè)計對策－－實驗方案