Question

NO很容易與許多分子迅速發生反應，科學家發現在生命體中會不斷地產生NO，用于在細胞和細胞間傳遞信息；NO還參與心血管系統、免疫系統以及中樞和外圍神經系統的調控．

（1）實驗室用金屬銅和稀硝酸制取NO的化學方程式：

 

．最適宜的收集方法是

 

（如圖1）
（2）NO是有毒氣體，某學生為防止污染，用分液漏斗和 燒杯裝配了一套簡易的、能隨開隨用、隨關隨停的NO氣體發生裝置，如圖所2示．實驗室用小銅粒做實驗，在使用上述裝置進行實驗時，可用絲狀材料包裹銅粒進行，這絲狀材料的成分可以是

 

（填選項編號）
A．鐵   B．鋁   C．玻璃   
用絲狀材料包裹的原因是

 

．
（3）將圖2中分液漏斗的活塞打開，使反應進行，在分液漏斗中看到

 

色氣體．原因是（填化學方程式）：

 

．
（4）為證明銅絲與稀硝酸反應生成的確實是NO，某同學另設計了一套如圖3所示制取NO的裝置．
在帶有銅絲的塞子插入硝酸的同時拔去左邊的塞子，反應發生，再過一段時間后發現反應會自動停止，其原因是

 

．
（5）在反應結束后右管上端可以看到有一段無色氣體，為了驗證該氣體為NO，能否將帶銅絲的塞子拔去？

 

（能、不能），理由是

 

．
（6）若帶銅絲的塞子不拔去，將左管的塞子塞上后，只需一個簡單的操作即可驗證無色氣體為NO，該操作是

 

；過一段時間后，氣體顏色慢慢變淺，其原因是

 

．

Answer 1

考點：氮的氧化物的性質及其對環境的影響,硝酸的化學性質

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：（1）Cu與硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，以此書寫化學方程式；一氧化氮難溶于水，和空氣中氧氣易發生反應方向收集方法；
（2）根據試驗的目的是證明金屬銅和硝酸之間的反應，根據目的選擇所用的材料；結合反應需要隨時進行隨時停止回答分析原因；
（3）圖2中試管內有空氣，NO被氧化為紅棕色的氣體；
（4）銅和稀硝酸反應生成一氧化氮氣體難溶于水，利用壓強關系氣體會把硝酸壓入左管，銅和硝酸分離反應停止；
（5）依據氮氧化物是污染性氣體分析；
（6）生成的一氧化氮會被空氣中氧氣氧化為二氧化氮，為確定生成的氣體一氧化氮，可以倒轉U形管，利用二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮設計實驗分析判斷；

解答： 解：（1）金屬銅可以和稀硝酸之間反應生成硝酸銅、一氧化氮以及水，即3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮難溶于水，易和空氣中氧氣反應選擇排水量氣法收集裝置，裝置D符合；
故答案為：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；D；         
（2）實驗室若沒有銅絲，銅粒以代替銅絲進行實驗，則包裹桶里的不能是金屬鐵以及金屬鋁，因為他們的活潑性強于金屬銅，會先于金屬銅和硝酸之間發生反應，用絲狀材料包裹防止銅粒掉入硝酸無法使反應隨關隨停；
故答案為：C，；  防止銅粒掉入硝酸無法使反應隨關隨停；
（3）試管內有空氣，NO容易被氧化為紅棕色的氣體二氧化氮，即2NO+O₂═2NO₂，
故答案為：2NO+O₂═2NO₂；
（4）在帶有銅絲的塞子插入硝酸的同時拔去左邊的塞子，反應發生，再過一段時間后發現反應會自動停止，利用壓強關系氣體會把硝酸壓入左管，銅和硝酸分離反應停止，Cu與硝酸產生難溶于水的NO氣體，將硝酸排向左邊，從而Cu與硝酸脫離；
故答案為：Cu與硝酸產生難溶于水的NO氣體，將硝酸排向左邊，從而Cu與硝酸脫離；
（5）在反應結束后右管上端可以看到有一段無色氣體，為了驗證該氣體為NO，不能否將帶銅絲的塞子拔去，因為氮氣氧化物都是污染性氣體不能排放到空氣中；
故答案為：不能，NO_x會產生污染；
（6）若帶銅絲的塞子不拔去，將左管的塞子塞上后，只需一個簡單的操作即可驗證無色氣體為NO，利用左端中的空氣和右端一氧化氮混合反應生成紅棕色氣體二氧化氮，溶于水二氧化氮又生成硝酸和一氧化氮設計，U型管的管口向下倒轉過來 2NO+O₂=2NO₂，過一段時間后，氣體顏色慢慢變淺，NO₂溶于水產生NO或3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO；
故答案為：U型管的管口向下倒轉過來  NO₂溶于水產生NO或3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；

點評：本題考查了銅與硝酸的反應，掌握相關的化學反應方程式是解答本題的關鍵，注意NO易被氧化及NO對環境的污染，題目難度中等．