Question

機動車排放的尾氣是空氣的重要污染源，其成分之一是NO．某化學興趣小組的同學在查閱資料后得知：
①NO常溫下是一種無色、難溶于水的氣體，它的密度比空氣略大；
②NO常溫下能與氧氣迅速反應，生成紅棕色的NO₂氣體：2NO+O₂=2NO₂；
③實驗室常用銅與稀硝酸反應制取NO：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X．
根據以上信息完成下列問題：（可能用到的裝置如下）

（1）物質X的化學式為

 

．
（2）若選擇合適的裝置來制取并收集NO氣體，應選擇的發生裝置是

 

，收集裝置是

 

．
（3）催化轉化器可有效降低尾氣中的CO、NO、NO₂和碳氫化合物等有害物質向大氣中排放．催化轉化器中通常采用鉑等貴重金屬作催化劑．請寫出CO和NO在催化劑的作用下發生反應生成CO₂和N₂的化學方程式：

 

．
（4）該小組的同學通過查閱資料還得知：①NO容易和血紅蛋白結合而使人中毒；②NO抗擊侵入人體的微生物，并能阻止癌細胞的繁殖和腫瘤細胞的擴散．綜合分析①和②的信息，你得到的啟示是

 

．
（5）某化工廠準備生產Cu（NO₃）₂，以銅和稀硝酸為主要原料設計了兩種方案：
方案一：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X；
方案二：2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+2HNO₃═Cu（NO₃）₂+H₂O．
從環境保護的角度考慮，你認為較合理的方案是

 

．

Answer 1

分析：（1）依據質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變原子個數不會增減可解決此題．
（2）據反應物的狀態條件選擇氣體發生裝置，據生成氣體的物理性以及一氧化氮能與氧氣反應的性質判定氣體的收集方法．
（3）依據反應物產物的種類結合有關化學式的書寫規則解決此題．
（4）閱讀分析題找到課本中的一些實例解決，得到物質具有兩面性的結論．
（5）根據選擇方案的依據和綠色化原理來回答本題．

解答：解：（1）依據質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變原子個數不會增減；
（2）根據反應物是固體與液體的反應，即固液型制氣裝置，再根據難溶于水的氣體，它的密度比空氣略大的性質且能與氧氣反應的性質對收集裝置進行選擇即可．
（3）該反應的反應物是一氧化碳與一氧化氮產物是二氧化碳與氮氣，再依據書寫化學方程式的有關要求書寫即可．
（4）一氧化碳能夠燃燒提供熱量，但一氧化碳往往會使人煤氣中毒，體現了物質的兩面性問題．
（5）選擇方案時要考慮是否產生有害氣體污染空氣，方案是否可行，是否安全，操作是否簡單，是否節約了原料．
方案一的生成物會污染環境，并且制取相同質量的硝酸銅；
方案二消耗的原料最少，硝酸中的硝酸根全部轉化轉化成硝酸銅．
故答案為：（1）H₂O．
（2）C；F
（3）CO+NO

催化劑  .

N₂+CO₂．
（4）物質具有兩面性；
（5）二．

點評：氣體制取裝置選取依據：1反應物狀態，如固態液態，2、反應發生所需要的條件，如加熱等；
第一種裝置：反應物為固體，反應時需加熱，簡稱“固固加熱型”．第二種裝置：反應物為固體與液體，反應時不需加熱，簡稱“固液不加熱型”．
收集裝置的選取依據：溶解度小或不溶的可以用排水法．溶于水或和水反應的不可以用排水法密度比空氣大的用向上排氣法（相對分子質量＞29）．密度比空氣小的用向下排氣法（相對分子質量＜29）．但有些相對分子質量和29差不多的不能用排氣法．