Question

10．現要制取一些二氧化氮氣體來做演示分子運動的實驗．已知二氧化氮氣體可以通過銅和濃硝酸反應：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到．二氧化氮是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能和水反應生成HNO₃和NO氣體，NO和NO₂都是大氣污染物．現給出下列裝置（A～F）：

（1）制二氧化氮的發生裝置可以選B，收集二氧化氮的裝置可以選E；
（2）寫出二氧化氮和水反應的化學方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）用如上圖F裝置演示分子運動時，為了縮短演示的時間，NO₂最好放在上（選填“上”或“下”）面的集氣瓶中，另一瓶是空氣，抽去兩瓶之間的玻璃片，可以看到紅棕色氣體飄下，兩個瓶子中都充滿了紅棕色氣體，最后兩瓶中氣體顏色相同．
（4）小林同學用裝置BC組合制取了一瓶無色無味純凈的氣體，他制取的氣體可能是氧氣或二氧化碳．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，已知二氧化氮氣體可以通過銅和濃硝酸反應：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到，因此不需要加熱；二氧化氮是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能和水反應生成HNO₃和NO氣體，NO和NO₂都是大氣污染物，因此可以用E收集；用如上圖F裝置演示分子運動時，為了縮短演示的時間，NO₂最好放在上面的集氣瓶中，另一瓶是空氣，因為二氧化氮氣體的密度比空氣大；如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．

解答 解：（1）已知二氧化氮氣體可以通過銅和濃硝酸反應：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O得到，因此不需要加熱；二氧化氮是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能和水反應生成HNO₃和NO氣體，NO和NO₂都是大氣污染物，因此可以用E收集；故答案為：B；E；
（2）二氧化氮和水反應生成HNO₃和NO氣體，配平即可，故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）用如上圖F裝置演示分子運動時，為了縮短演示的時間，NO₂最好放在上面的集氣瓶中，另一瓶是空氣，因為二氧化氮氣體的密度比空氣大；故答案為：上；
（4）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；故答案為：氧氣或二氧化碳；

點評 本考點主要考查了分子運動、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．