Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)制備NO氣體，如果采用圖Ⅰ裝置(燒瓶?jī)?nèi)加入稀硝酸和銅片，必要時(shí)可加熱)，實(shí)驗(yàn)效果不是十分理想，因?yàn)橛^察到的現(xiàn)象不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO。有人設(shè)計(jì)了圖Ⅱ裝置(橡皮塞下端連有銅絲圈)，用來(lái)做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果。

(1)用圖Ⅰ裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用排水法收集到的氣體的顏色為_____色；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于______，不易觀察到____________生成，從而不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO。

(2)用圖Ⅱ裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將有關(guān)操作補(bǔ)充完全：

①將分液漏斗的活塞打開(kāi)，從U形管的B側(cè)管口注入稀硝酸，一直注到____________為止。

②關(guān)閉活塞，用酒精燈在U形管的A側(cè)加熱，當(dāng)______時(shí)，立即撤去酒精燈。

(3)根據(jù)圖Ⅱ裝置的實(shí)驗(yàn)完成下列問(wèn)題：

①反應(yīng)在什么情況下可以自動(dòng)停止？________________________。

可在何處觀察到無(wú)色的NO氣體？____________________________________________。

②如果將分液漏斗的活塞慢慢打開(kāi)，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？_________________。

Answer 1

【答案】無(wú) 燒瓶中有空氣，可以將產(chǎn)生的NO氧化成NO2 無(wú)色的NO 液面與橡皮塞接觸(或A側(cè)管中恰好充滿液體) 銅絲上有氣泡產(chǎn)生 當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體，使銅絲圈與稀硝酸脫離時(shí)，反應(yīng)立即停止 在U形管A側(cè)管內(nèi)可觀察到無(wú)色NO氣體 U形管B側(cè)管內(nèi)的稀硝酸又回到A側(cè)管中，分液漏斗中有紅棕色氣體產(chǎn)生

【解析】

銅與稀硝酸反應(yīng)：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，為放熱反應(yīng)，NO易被空氣中的O2氧化為NO2（紅棕色），本題實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的意圖是創(chuàng)設(shè)無(wú)氧氣環(huán)境，使NO能存在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，結(jié)合NO2的性質(zhì)解答該題。

（1）NO2可與水反應(yīng)生成NO，為無(wú)色氣體，燒瓶?jī)?nèi)有空氣，與生成的NO很快被氧化為紅棕色的NO2，不易觀察到有無(wú)色的NO生成，答案：無(wú)；燒瓶中有空氣，可以將產(chǎn)生的NO氧化成NO2；無(wú)色的NO。

（2）①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將裝置內(nèi)的空氣完全排除，則應(yīng)單孔塞下沿與液面間不留有空隙，否則不能觀察到無(wú)色氣體，

故答案為：液面與橡皮塞接觸（或A側(cè)管中恰好充滿液體）。

②銅絲與稀硝酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)生成氣體時(shí)可停止解熱，反應(yīng)放出的熱量可維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，

故答案為：銅絲上有氣泡產(chǎn)生。

（3）①當(dāng)銅絲和稀硝酸不接觸時(shí)，反應(yīng)會(huì)自動(dòng)停止，在左側(cè)可觀察到無(wú)色氣體，

故答案為：當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體，使銅絲圈與稀硝酸脫離時(shí)，反應(yīng)立即停止；在U型管A側(cè)管內(nèi)可觀察到無(wú)色的NO氣體。

②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開(kāi)，右側(cè)壓強(qiáng)大于左側(cè)，U形管B側(cè)管內(nèi)的稀硝酸又回到A側(cè)管中，NO與空氣接觸而生成紅棕色氣體，

故答案為：U形管B側(cè)管內(nèi)的稀硝酸又回到A側(cè)管中，分液漏斗中有紅棕色氣體產(chǎn)生。