题目

题型：不详难度：来源：

为清楚地看到无色NO遇空气变为红棕色（或浅棕色）的过程．某化学兴趣小组的甲、乙两位同学分别设计如下两个实验：



（1）甲同学实验如图一，步骤如下：①取大试管，放入适量大理石，加入过量稀硝酸②如图塞好疏松的棉花和铜丝③一段时间后，使铜丝浸入过量的硝酸反应④慢慢向试管底部推入棉花，可见明显现象．第①步放入大理石的作用是：______．
（2）乙同学则用图二装置，他的设想是这样：从分液漏斗注入稀硝酸，直到浸没铜丝，然后，关闭分液漏斗活塞，NO产生的压强将排开稀硝酸，达一定体积后，打开分液漏斗活塞，硝酸液体将NO气体压入空分液漏斗，在分液漏斗球部空间因接触空气而变色．但按他的方法实际操作的丙同学发现此法至少存在两个问题：
①当酸液加到浸没分液漏斗下端管口以后，会______而使后面的实验无法观察到预期现象．


②反应开始后，因为随着NO的体积增加，______影响铜丝与硝酸的继续反应．
（3）丙同学将分液漏斗下端管口上提至与塞子下端齐平，解决了第①个问题，再用一个与U形管配套的单孔塞和另一个分液漏斗，仍用前述乙的仪器和思路，从左边顺利地将硝酸加到分液漏斗活塞处，请在图中补齐装置并特别画出铜丝的适当位置：
（4）丁同学根据丙的思路，认为可以测定一下NO的体积并计算其产率（不考虑有其它气体），如果给你图三所示的仪器及一个酸式滴定管，用一根橡胶皮管将它们连接起来．为成功量取产生NO的体积，此实验中注入的硝酸在滴定管中至少应到达______，设定有条件精确称量，还需要的数据是______．
（5）计算知：将等体积NO和O₂通入倒置于水槽中的盛满水的试管中，充分反应后剩余气体的体积为原气体总体积的1/8，但准确的实验表明：余气体积比计算结果要大，实事求是的科学精神，要求我们应认真思考．已知氢氧化钠溶液可以吸收NO₂，方程式为2NaOH+2NO₂═NaNO₂+NaNO₃+H₂O，氢氧化钠溶液可以吸收NO、NO₂的混合气体，方程式为2NaOH+NO₂+NO═2NaNO₂+H₂，能否受此启发，写出可能发生的反应方程式，并对上述情况作一合理的解释：

答案

（1）一氧化氮不稳定，能和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，产生杂质干扰实验，装置中有空气，用碳酸钙固体和硝酸反应生成二氧化碳排出空气，且二氧化碳和一氧化氮不反应，故答案为：除去装置内的空气，防止生成的NO被氧化而影响实验效果；
（2）①装置内部有空气，可能将一氧化氮氧化，故答案为：因如图所示的铜丝所在空间中被封闭一段空气；
②产生的NO排开酸液而与铜丝脱离接触，故答案为：产生的NO排开酸液而与大部分铜丝脱离接触；
（3）可在左边加一个漏斗，增大所盛液体的体积，装置如图：



，故答案为：



；
（4）注入的硝酸在滴定管中至少应到达分液漏斗最大量程刻度处；根据反应的铜丝的质量可以求出NO的理论产量，然后根据产率的公式计算产率，故答案为：分液漏斗最大量程刻度处；铜丝反应前后的质量；
（5）可能发生的反应方程式：2NO₂+H₂O=HNO₂+HNO₃；NO₂+NO+H₂O=2HNO₂；4NO+O₂+2H₂O=4HNO₂在此反应条件下，氮氧化物（NO、NO₂）的最终产物并非HNO₃一种，实际存在着较低价态的HNO₂，实际消耗氧气的量将要减少，故答案为：2NO₂+H₂O=HNO₂+HNO₃；NO₂+NO+H₂O=2HNO₂；4NO+O₂+2H₂O=4HNO₂　在此反应条件下，氮氧化物（NO、NO₂）的最终产物并非HNO₃一种，实际存在着较低价态的HNO₂，实际消耗氧气的量将要减少．