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某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)F是一半空气的注射器。
【答案】(1) 利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体產物的观察产生干扰;打开K,且打开分液漏斗活塞当装置C中产生白色沉淀时,关闭K
(3) 验证无色气体为NO;气体颜色逐渐加深呈现红棕色2NO+O2=2NO2
(4) 吸收多余的氮氧化物,防止污染空气兼有防止溶液倒吸的功能
试题分析:(1)由于装置中有空气,而NO易被氧气氧化为NO2碳酸钙与盐酸反應生成的CO可以排出装置中的空气,因此设计装置A的目的是利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽避免NO和氧气反应生成二氧化氮对氣体产物的观察产生干扰;由于CO2能使澄清石灰水变混浊,则为达到此目的应进行的操作是打开K,且打开分液漏斗活塞当装置C中产生白銫沉淀时,关闭K
(2)稀硝酸具有强氧化性,与铜反应生成硝酸铜、NO和水因此观察到装置B中的现象是铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色溶液变为蓝色,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)由于NO是无色的,不易观察氮NO易被氧化为红棕色的NO,所以将注射器中嘚空气注入E装置后NO被氧化为NO2所以装置E和F的作用是验证无色气体为NO,实验现象是气体颜色逐渐加深呈现红棕色,反应的方程式为2NO+O2=2NO2
(4)氮的氧化物属于大气污染物,则装置D的作用是吸收多余的氮氧化物防止污染空气,兼有防止溶液倒吸的功能
考点:考查铜与稀硝酸反应的实验设计与探究
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