Question

將加熱至紅熱的2.4g木炭投入盛有足量12mol?L^-1濃HNO₃的試管中，立即塞好塞子，如圖所示，連接好各裝置（事先已檢查裝置的氣密性）．

請回答：
（1）反應開始后撤去酒精燈，試管a中除看到木炭劇烈燃燒、最后消失外，還觀察到的現象是

 

．
（2）試管b中最終

 

（填“有”或“無”）沉淀產生，原因是

 

．
（3）集氣瓶e中最后收集到的氣體為

 

（填名稱），理論上該氣體的總體積為

 

L（標準狀況）．

Answer 1

考點：硝酸的化學性質,實驗裝置綜合

專題：實驗題,元素及其化合物

分析：（1）碳與濃硝酸在加熱條件下發生反應生成二氧化碳、二氧化氮、和水；
（2）銅與濃硝酸生成的二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與氫氧化鋇反應生成硝酸鋇；
（3）一氧化氮與氫氧化鈉不反應，不溶于水，依據碳與濃硝酸、二氧化氮與水反應的方程式計算生成的一氧化氮氣體的量．

解答： 解：（1）碳與濃硝酸在加熱條件下發生反應：C+4HNO₃（濃）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂0，反應生成紅棕色的二氧化氮，所以開會看到試管上部充滿了紅棕色的氣體；
故答案為：試管上部充滿紅棕色氣體；
（2）銅與濃硝酸生成的二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與氫氧化鋇反應生成硝酸鋇，二氧化碳與硝酸鋇不反應，所以不會產生沉淀；
故答案為：無；NO₂與水反應生成了足量的HNO₃，中和了Ca（OH）₂；
（3）生成的二氧化氮與水反應生成一氧化氮，一氧化氮不與氫氧化鈉反應，也不溶于水，所以e處收集的是一氧化氮氣體，依據方程式：
C+4HNO₃（濃）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂0   3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO
12                 4            3                1
2.4g               n（NO₂）      n（NO₂）         n（NO）   
解得：n（NO₂）=0.8mol      n（NO）=0.267mol
V（NO）=0.267mol×22.4L/mol=6.0L；
故答案為：NO；6.0．

點評：本題考查了濃硝酸的性質及相關計算，熟悉濃硝酸的性質，依據方程式中各物質之間量的關系是解題關鍵，題目難度中等．