Question

實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用下圖（Ⅰ）裝置（燒瓶內(nèi)加入稀硝酸和銅片，必要時(shí)可加熱），實(shí)驗(yàn)效果不十分理想，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（Ⅱ）裝置（橡皮塞下端連有銅絲圈），用來做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果．
（1）用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)過程中由于觀察到______現(xiàn)象，而不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO．
（2）用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，從U型管的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型管的A側(cè)加熱，當(dāng)______時(shí)，立即撤去酒精燈．
（3）回答下列問題：
①反應(yīng)在什么情況下可以自動停止？可在何處觀察到無色的NO氣體？______
②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？______．

Answer 1

解：（1）NO₂可與水反應(yīng)生成NO，為無色氣體，燒瓶內(nèi)有空氣，與生成的NO很快被氧化為紅棕色的NO₂，不易觀察到有無色的NO生成，
故答案為：無；由于燒瓶內(nèi)的空氣不易排除，生成的NO很快被氧化為紅棕色的NO₂，不易觀察到有無色的NO生成；
（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，否則不能觀察到無色氣體，
故答案為：單孔塞下沿與液面間不留有空隙；
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)會自動停止，在左側(cè)可觀察到無色氣體，
故答案為：當(dāng)產(chǎn)生的NO氣體將稀硝酸排入U(xiǎn)型管B側(cè)管內(nèi)使銅絲網(wǎng)與稀硝酸脫離后反應(yīng)會立即停止；在U型管A側(cè)管內(nèi)可觀察到無色的NO氣體；
②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，右側(cè)壓強(qiáng)大于左側(cè)，U型管B側(cè)管中硝酸又回落到A側(cè)管內(nèi)，NO與空氣接觸而生成紅棕色氣體．
故答案為：U型管B側(cè)管中硝酸又回落到A側(cè)管內(nèi)，分液漏斗中有紅棕色氣體出現(xiàn)．
分析：由于NO易被空氣中O₂氧化成NO（紅棕色），所以在金屬與稀HNO₃反應(yīng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，很難觀察到無色NO氣體的生成，而是觀察到紅棕色氣體．本題實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的意圖是創(chuàng)設(shè)無氧氣環(huán)境，使NO能存在相當(dāng)長一段時(shí)間．結(jié)合NO₂的性質(zhì)解答該題．
點(diǎn)評：本題考查制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，題目難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)的操作方法和反應(yīng)原理，注意觀察NO的現(xiàn)象必須在無氧的環(huán)境中進(jìn)行．