Question

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)用下列裝置制備、收集二氧化氮?dú)怏w，并探究其性質(zhì)（部分夾持裝置已略去）．
（1）裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是

濃硝酸

，燒瓶中預(yù)先加入的是銅屑，鐵的價(jià)格比銅的價(jià)格低，此處用銅屑、不用鐵屑的原因是

常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生

．
（2）干燥管B、D中盛裝的干燥劑可以是

無水氯化鈣

（填“濃硫酸”、“無水氯化鈣”或“堿石灰”），干燥管D中干燥劑的作用是

防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中

．
（3）裝置E的作用是吸收尾氣，吸收過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為（補(bǔ)全下面的化學(xué)方程式，其中口中填寫化學(xué)式的系數(shù)）：□NaOH+□NO₂

. .

□

NaNO₃

+口NaNO₂+□H₂O．
（4）若用上述裝置收集到了NO，采用的收集裝置是

G

（填“F”或“G”），可以連接在裝置中的

a或b或c或d

（填“a”、“b”、“C”或“d”）位置．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)制備、收集二氧化氮?dú)怏w的原理，需用銅和濃硝酸反應(yīng)，所以裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是濃硝酸；不用鐵屑的原因是Fe在濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化；
（2）干燥二氧化氮?dú)怏w，干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑，因堿石灰與二氧化氮反應(yīng)，所以選擇無水氯化鈣；干燥管D中干燥劑的作用是防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)方程式中各元素的原子守恒判斷物質(zhì)的化學(xué)式；
（4）利用一氧化氮難溶于水的性質(zhì)收集NO，據(jù)此選擇裝置．

解答：解：（1）根據(jù)制取NO₂的反應(yīng)原理：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O可知，是固體和液體在常溫下的反應(yīng)，所以裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是濃硝酸；燒瓶中預(yù)先加入的是銅屑，鐵的價(jià)格比銅的價(jià)格低，此處用銅屑、不用鐵屑的原因是常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，無法制取NO₂，
故答案為：濃硝酸；常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生；
（2）二氧化氮是酸性氣體，不能用堿性干燥劑，所以不能選堿石灰，干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑，所以不能選濃硫酸，只能選無水氯化鈣，E裝置中的水蒸氣可進(jìn)入集氣瓶C中，所以使用裝置干燥管D，防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中，
故答案為：無水氯化鈣；防止E裝置中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶C中；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理知：反應(yīng)物NO₂中氮元素的化合價(jià)是+4價(jià)，產(chǎn)物NaNO₂中氮元素的化合價(jià)是+3價(jià)，所以N元素化合價(jià)最高的含氮化合物是NaNO₃，結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)方程式中各元素的原子守恒判斷，該反應(yīng)的方程式為2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，
故答案為：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O；
（4）二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮為無色難溶于水密度與空氣接近的氣體，所以用排水法收集NO，選擇裝置G，可以連接在裝置中的a或b或c或d位置任一位置均可，
故答案為：G；a或b或c或d；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查制備、收集二氧化氮?dú)怏w實(shí)驗(yàn)裝置的選取、化學(xué)方程式的書寫，掌握硝酸、二氧化氮的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．