Question

某研究性學習小組的同學利用下圖來驗證一定質量的銅銀合金完全溶解于濃硝酸時生成的氣體除NO₂外還含有NO，并測定合金中銅的質量分數(shù)，已知常溫下NO₂和N₂O₄混合存在，在低于0℃時幾乎只有無色的N₂O₄晶體．

（1）寫出A中銅與硝酸反應的一個化學方程式

 

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（2）C裝置的作用是

 

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（3）反應結束后，打開活塞K₂，并通入O₂，若實驗中有NO產生，則在D中可觀察到的現(xiàn)象是

 

；
（4）反應前要先打開活塞K₁持續(xù)通入一段時間的N₂，其理由是

 

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（5）利用A裝置中反應后的溶液還可確定銅的質量分數(shù)，方法是：取出A中反應后的溶液，先向其中加入足量的

 

溶液，然后再進行

 

，

 

，

 

，

 

．（填操作名稱）

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,硝酸的化學性質,性質實驗方案的設計

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：銅銀合金與濃硝酸反應生成硝酸銅、硝酸銀以及二氧化氮氣體，如硝酸濃度降低時可能生成NO，經B濃硫酸干燥后，在C中冷卻，NO₂完全轉化生成N₂O₄，D中氣體通入氧氣，如由NO，則可生成紅綜合的NO₂氣體，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，利用A裝置中反應后的溶液加入硝酸銀溶液，生成AgCl沉淀，經過濾、洗滌、干燥后稱量可確定銀的質量，進而可測得銅的質量分數(shù)，以此解答該題．

解答： 解：銅銀合金與濃硝酸反應生成硝酸銅、硝酸銀以及二氧化氮氣體，如硝酸濃度降低時可能生成NO，經B濃硫酸干燥后，在C中冷卻，NO₂完全轉化生成N₂O₄，D中氣體通入氧氣，如由NO，則可生成紅綜合的NO₂氣體，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，利用A裝置中反應后的溶液加入硝酸銀溶液，生成AgCl沉淀，經過濾、洗滌、干燥后稱量可確定銀的質量，進而可測得銅的質量分數(shù)，
（1）銅和濃硝酸反應生成二氧化氮，過程中隨硝酸濃度變稀后銅和稀硝酸反應生成一氧化氮氣體，反應的可能化學方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）在低于0℃時幾乎只有無色的N₂O₄晶體，則C可用于將NO₂轉化為N₂O₄并與NO分離，故答案為：將NO₂轉化為N₂O₄并與NO分離；
（3）A中的反應停止后，打開D中的活塞K₂再通入氧氣，若反應中確有NO產生，一氧化氮和氧氣反應生成紅棕色氣體二氧化氮氣體，
故答案為：出現(xiàn)紅棕色氣體；
（4）通入氮氣是排除裝置中的空氣，避免生成的一氧化氮氣體被氧化為二氧化氮，從而干擾實驗結論，
故答案為：排除裝置中的空氣，防止干擾驗證性試驗；
（5）銅銀合金和硝酸全部反應生成銅鹽和銀鹽，利用A裝置中銀離子和氯離子形成的氯化銀沉淀稱量，計算得到合金中銅的質量分數(shù)，則應先加入足量鹽酸，然后將生成的沉淀進行過濾、洗滌、干燥、稱量，
故答案為：鹽酸；過濾；洗滌；干燥；稱量．

點評：本題以銀和硝酸反應為載體考查實驗探究，明確NO和二氧化氮性質是解本題關鍵，再結合化學平衡分析解答，知道實驗操作順序，明確各個儀器的作用，題目難度中等．