Question

如圖是用濃硝酸和銅片制取NO₂的部分裝置，試回答下列問題：

（1）裝置Ⅰ中發生反應的化學方程式為：

 

，裝置Ⅲ的作用是

 

．
（2）請在裝置Ⅱ的方框內畫出用試管收集NO₂的裝置（根據需要自行添加導管、膠塞）

 

．
（3）①將收集滿NO₂氣體的試管除去附屬裝置后，倒置于盛有水的水槽中（如圖2），請描述實驗現象

 

．
②某同學采取向上述試管中緩慢通入氧氣的方法讓盡可能多的NO₂被水吸收，通入氧氣的過程中發生反應的化學方程式是

 

．但通入一段時間后發現試管中仍有少量氣體不能被水吸收，該氣體可能是（填化學式）

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：濃硝酸與銅反應生成NO₂，易溶于水，且NO₂可與水反應，但密度比空氣大，可用向上排空法收集，Ⅱ應為氣體的收集裝置，Ⅲ為尾氣吸收裝置，通入氧氣時，NO₂和水、氧氣反應生成硝酸，以此解答該題．

解答： 解：（1）濃硝酸與銅反應生成NO₂，反應的方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，因二氧化氮污染環境，不能排放到空氣中，二氧化氮可與氫氧化鈉溶液反應，Ⅲ為尾氣吸收裝置，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；吸收尾氣；
（2）NO₂可與水反應，但密度比空氣大，可用向上排空法收集，Ⅱ應為氣體的收集裝置，裝置為，故答案為：；
（3）①將收集滿NO₂氣體的試管除去附屬裝置后，倒置于盛有水的水槽中，發生3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，可觀察到試管內氣體由紅色變無色，同時試管內液體體積減小，液面上升到離管口

2

3

處，
故答案為：試管內氣體由紅色變無色，同時試管內液體體積減小，液面上升到離管口

2

3

處；
②二氧化氮與水反應生成NO和硝酸：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，通入氧氣，繼續發生2NO+O₂═2NO₂，反應后氣體剩余，可能為氧氣，也可能為NO，
故答案為：2NO+O₂═2NO₂、3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；O₂或NO．

點評：本題考查硝酸與銅的反應，側重于學生的分析與實驗能力的考查，注意把握反應的原理以及物質的性質，為解答該題的關鍵，難度不大．