题目

题型：不详难度：来源：

(16分)某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证：铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。(假设气体体积均为标准状况，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化)

试回答下列问题：
（1）将铜粉分散在石棉绒中的原因是________________________________；
（2）在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球，经A、B、C反应后，进入D中的气体是__   _(填化学式)，通入该气体的目的是____________________        ；进行此步操作时应关闭_________，打开_________ (填k₁、k₂或k₃)；
（3）若C装置的硬质玻璃管中出现堵塞，则B中可能出现的现象是___________________  ；
（4）关闭k₁、k₂，打开k₃，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入CCl₄至满。则D中一定发生反应的离子方程式为：_________   ；
（5）若E中出现倒吸，可采取的应急操作是_________________________  ；
（6）从E装置所得溶液中取出25.00mL，加两滴酚酞，用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定，当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00mL，若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL，则铜和一定量的浓硝酸反应______ (填“有”或“无”)NO生成。

答案

（1）增大铜粉与氧气的接触面积，使反应迅速、充分
（2）N₂   排出D中的空气        关闭k₃，打开k₁、k₂  
（3）锥形瓶中玻璃管内液面上升
（4）Cu+2NO₃^—+4H⁺＝Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O
（5）向下调节量气管（或及时关闭k₃）
（6）有

解析

本实验目的是证明铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生，而NO与氧气不能共存，故本实验的关键之一就是保证实验装置内无氧气
（1）为了增大铜粉与氧气的接触面积，保证反应迅速充分的进行
（2）从实验装置可看出，空气经NaOH溶液吸收CO₂后，再经浓硫酸干燥吸水、铜粉除去氧气，最终进入D中的气体为氮气
EF装置中已经全部充满水，故只需要将E左边的一系列装置内的空气排出即可，故关闭k₃，打开k₁、k₂
（3）C装置的硬质玻璃管中出现堵塞，则B锥形瓶内压强增大，玻璃管内液面将上升
（4）铜与浓硝酸一定有NO₂的生成：Cu+2NO₃^—+4H⁺＝Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O
（5）出现倒吸主要是由于D中的压强低造成，所以可向下调节量气管；当然更为快捷的方法是及时关闭K₃活塞
（6）NO₂气体进入E装置中发生反应：3NO₂＋H₂O=2HNO₃＋NO，E中所得硝酸溶液的浓度为：c×0.025=0.1×0.018，得c=0.072mol/L；
硝酸的物质的量为0.0072mol，同时可得到NO的体积为：0.0072××22.4=80.64ml
而F装置所收集到的气体体积为139.00 mL>80.64ml，故可证明反应过程中有NO的生成