Question

某學(xué)生設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，探究銅和一定量（10mL）濃HNO₃反應(yīng)中是否產(chǎn)生NO氣體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（裝置的氣密性良好），請回答下列問題：

（1）在反應(yīng)前通入N₂的作用是

 

，進(jìn)行這步操作時(shí)應(yīng)關(guān)閉

 

 而打開

 

（填K₁、K₂、K₃）．
（2）反應(yīng)結(jié)束后，通過分液漏斗向試管中加40mL蒸餾水，再從B裝置所得100mL溶液中取出25.00mL，加2滴酚酞試液，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定，當(dāng)?shù)味ㄍ瓿珊笙�耗NaOH溶液18.00mL，則B容器中所得HNO₃的物質(zhì)的量是

 

，B中生成硝酸的同時(shí)會生成NO

 

mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（3）用C裝置讀取排出水的體積時(shí)，應(yīng)注意

 

、

 

．
（4）若不考慮實(shí)驗(yàn)前后導(dǎo)管中的氣體，C裝置的氣體中至少含N₂

 

mL．若由C裝置測得所收集到的氣體體積為143.0mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），請你判斷銅和一定量濃HNO₃反應(yīng)過程中是否有NO生成？如果有，寫出判斷的依據(jù)；如果沒有，寫出理由．

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)NO的性質(zhì)分析；由裝置圖可知N₂從K₃進(jìn)，空氣從K₁排出；
（2）根據(jù)硝酸與氫氧化鈉反應(yīng)關(guān)系計(jì)算；根據(jù)二氧化氮與水反應(yīng)的方程式計(jì)算；
（3）讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差；
（4）反應(yīng)結(jié)束后，通過分液漏斗向試管中加40mL蒸餾水，已知試管的容積為50ml，所以原來試管內(nèi)液體為10ml，則試管內(nèi)的氮?dú)鉃?0ml；C裝置測得所收集到的氣體體積不等于二氧化氮產(chǎn)生的NO與氮?dú)獾捏w積和．

解答：解：（1）NO易被空氣中的氧氣氧化，所以要先用氮?dú)馀艃粞b置中的空氣；由裝置圖可知N₂從K₃進(jìn)，空氣從K₁排出，所以要關(guān)閉 K₂，打開K₁、K₃；
故答案為：排除裝置中的空氣，防止生成的NO被氧化；K₂；K₁、K₃；
（2）根據(jù)硝酸與氫氧化鈉反應(yīng)的關(guān)系：HNO₃～NaOH   可知n（HNO₃）=0.1000mol/L×0.018L×4=7.2×10^-3mol；
由3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知，n（NO）=

1

2

n（HNO₃）=3.6×10^-3mol，則V（NO）=nVm=3.6×10^-3mol×22.4L/mol=0.0806L=80.6ml；
故答案為：7.2×10^-3mol；80.6；
（3）讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差，即保持兩邊液面相平，還要用眼睛平視讀數(shù)；故答案為：保持兩邊液面相平；眼睛平視讀數(shù)；
（4）反應(yīng)結(jié)束后，通過分液漏斗向試管中加40mL蒸餾水，已知試管的容積為50ml，所以原來試管內(nèi)液體為10ml，則試管內(nèi)的氮?dú)鉃?0ml；C裝置測得所收集到的氣體體積143.0mL，二氧化氮與水反應(yīng)產(chǎn)生的NO為80.6ml，氮?dú)獾捏w積為40ml，80.6ml+40ml＜143.0mL，說明原來氣體中有NO；
故答案為：40mL；有NO生成，NO₂溶于水生成7.2×10^-3molHNO₃的同時(shí)，產(chǎn)生80.6mLNO，而試管中原有N₂等氣體的總體積為40mL，兩者加和小于143.0mL．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的判斷，物質(zhì)反應(yīng)的計(jì)算應(yīng)用，主要考查及其化合物性質(zhì)的分析應(yīng)用，題目難度中等．