Question

隨者人們生活水平的提髙，小汽車已進(jìn)人普通老百姓家庭，給人們出行帶來方便．但大量的尾氣排放也給環(huán)境帶來極大危害．汽車尾氣的主要成分為CO₂及CO、NO_x（ NO和NO₂）的混合物．其治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)換器”，利用催化劑使CO和NO_x發(fā)生反應(yīng)大部分轉(zhuǎn)化為CO₂和N₂．某小組在實(shí)驗(yàn)室利用下圖所示裝置模擬汽車尾氣處理中CO和NO_x的反應(yīng)并測量反應(yīng)后混合氣體的組成．

（已知：HCOOH

濃H2SO4

△

CO↑+H₂O）
請回答下列問題：
（1）檢查A裝a的氣密性的操作為

 

（2）檢査完氣密性后，B裝酋燒瓶中加入藥品的操作為

 

（3）儀器的連接順序?yàn)?img alt="精英家教網(wǎng)" src="http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201310/162/065f2d41.png" style="vertical-align:middle" />收集氣體（填寫裝置編號）
（4）E裝置的作用是

 

（5）若B裝置中生成的NO_x為NO，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，裝進(jìn)D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（6）若通入的NO_x為NO．C裝置增重8.8g，收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48L（其相對分子質(zhì)進(jìn)為28.4）．則原反應(yīng)混合氣體中NO的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)裝置中氣體壓強(qiáng)變化和導(dǎo)氣管在水中氣體冒出和水柱是否上升分析判斷裝置氣密性；
（2）分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過程簡化裝置連接順序分析判斷；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，選擇儀器的連接順序；
（4）濃硫酸用來干燥氣體，調(diào)整氣體流速；
（5）裝置B中銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，D中CO和NO反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳�?br />（6）根據(jù)的化學(xué)方程式和所給數(shù)據(jù)求出收集到的氣體中氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，再求出NO的物質(zhì)的量．

解答：解：（1）依據(jù)裝置中壓強(qiáng)變化和液面變化分析，檢驗(yàn)裝置氣密性的方法為：按照A裝置安裝好儀器，關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，若導(dǎo)氣管口處有汽泡冒出，移走酒精燈，導(dǎo)氣管中有一段水柱上升，則氣密性完好，
故答案為：按照A裝置安裝好儀器，關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，若導(dǎo)氣管口處有汽泡冒出，移走酒精燈，導(dǎo)氣管中有一段水柱上升，則氣密性完好；
（2）按照試驗(yàn)觀察和操作順序得到，取下B中燒瓶，打開橡膠塞，傾斜瓶口，用鑷子把銅片送入瓶中，直立燒瓶，塞上橡皮塞，將燒瓶固定在鐵架臺上，
故答案為：取下B中燒瓶，打開橡膠塞，傾斜瓶口，用鑷子把銅片送入瓶中，直立燒瓶，塞上橡皮塞，將燒瓶固定在鐵架臺上；
（3）該反應(yīng)目的是模擬汽車尾氣中CO和NO_X的反應(yīng)并測量反應(yīng)后混合氣體的組成，裝置A生成的CO和裝置B生成的NO_x通入裝置E干燥氣體并調(diào)整氣體流速，再通入裝置D反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體通入裝置C吸收生成的二氧化碳，最后收集氣體，
故答案為：EDC；
（4）裝置E中盛放濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，所以裝置C的作用是：干燥混合氣體，通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速，使氣體充分混合，
故答案為：使兩種氣體充分混合，干燥混合氣體，通過觀察控制氣體流速；
（5）若裝置B生成的NO_X為NO，銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，銅為還原劑，失電子，硝酸中的氮得電子，硝酸為氧化劑，化學(xué)方程式為：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；由題干可知：裝置D中利用催化劑使CO和NO發(fā)生反應(yīng)大部分轉(zhuǎn)化為CO₂和N₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂，
故答案為：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂；
（6）通入的NO_X為NO時，發(fā)生的反應(yīng)為：
2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂，
              88g 22.4L
C裝置增重8.8g，即生成二氧化碳8.8g，
生成的氮?dú)獾捏w積=

22.4L×8.8g

88g

=2.24L，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；
則收集的氣體中有氮?dú)?.1mol，一氧化碳和一氧化氮混合氣體的物質(zhì)的量=

4.48L

22.4L/mol

-0.1mol=0.1mol；
假設(shè)收集的氣體中有xmol一氧化氮，則有（0.1-x）mol一氧化碳，
可得：0.1mol×28g?mol^-1+xmol×30g?mol^-1+（0.1-x）mol×28g?mol^-1=0.2mol×28.4g?mol^-1；
解之得：x=0.04
所以收集到的氣體中，一氧化氮的物質(zhì)的量為0.04mol，
故答案為：0.04mol．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)試劑的存放和一些基本的實(shí)驗(yàn)操作，以及處理汽車尾氣的模擬實(shí)驗(yàn)，綜合性強(qiáng)，要注意平時知識的積累．