Question

2．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，能和水反應生成一種酸和一種大氣污染物．現給出下列裝置（A-F）：

（1）制二氧化氮的發生裝置可選B（填字母，下同），收集二氧化氮的裝置最好選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（填“上”或“下”）面的集氣瓶中，另一瓶是空氣．

Answer 1

分析 （1）發生裝置主要由反應物的狀態和反應條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定．
（2）根據題目中告訴的反應物、生成物、反應條件寫出反應的化學方程式；
（3）從分子的性質進行分析，將密度大的氣體放在上面，密度小的氣體放在下面會加快分子運動的速度．

解答 解：（1）反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置即選擇B裝置；二氧化氮是空氣污染物，不能用排空氣法收集，二氧化氮和水反應，不能用排水法收集，可用E裝置收集，氫氧化鈉溶液可以吸收多余的二氧化氮，防止污染空氣，
故答案為：B，E；
（2）二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，該反應的化學方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（3）一切物質的分子都在不停的運動，將密度大的氣體放在上面，密度小的氣體放在下面會加快分子運動的速度，為了縮短演示的時間，NO₂最好放在上面，
故答案為：上．

點評 本題考查了氣體制備，性質驗證和裝置選擇，在選擇一種氣體的收集方法時一定要考慮全面，這種氣體的溶水性、是否與水反應、是否與空氣中的某物質反應、密度、是否會污染空氣等．要收集一瓶干燥的氣體時一定要先干燥再收集，題目難度中等．