Question

NO很容易與許多分子迅速發生反應，科學家發現在生物體中不斷地產生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的離子方程式為

3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑

．
（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，如圖甲所示．
打開分液漏斗的活塞使反應進行，在分液漏斗中實際看到的氣體是紅棕色的，原因是

2NO+O₂═2NO₂

（寫化學方程式）．
（3）為證明銅絲與稀硝酸反應生成的確實是NO，某學生另設計了一套如圖乙所示的裝置制取NO．反應開始時，可以在U形管右端觀察到無色的NO氣體．長玻璃管的作用是

接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出

．
（4）假設實驗中12.8g Cu全部溶解，需要通入標準狀況下

2.24

L O₂才能使NO全部溶于水．
（5）用金屬銅制取硝酸銅，從節約原料和防止環境污染的角度考慮，下列4種方法中最好的是

丁

（填“甲”“乙”“丙”或“丁”），理由是

制取相同質量的Cu（NO₃）₂，丁所消耗的HNO₃的量最少（原料的利用率最高）且不產生污染環境的氣體

．
甲：銅

濃硝酸

硝酸銅
乙：銅

稀硝酸

硝酸銅
丙：銅

氯氣

氯化銅

硝酸

硝酸銅
丁：銅

空氣

氧化銅

硝酸

硝酸銅．

Answer 1

分析：（1）根據銅的還原性和硝酸的氧化性，寫出化學反應方程式，根據方程式書寫離子反應方程式；
（2）二氧化氮是紅棕色的氣體，一氧化氮很容易和空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體；
（3）根據一氧化氮的溶解性和裝置的特點解答；
（4）根據得失電子守恒解答，1個銅原子失去2個電子，1個氧分子得到4個電子變成-2價的氧；
（5）從經濟角度出發，制取等量的硝酸銅時，所用的原料最少，成本最低；從環境保護的角度出發，制取硝酸銅時不對環境造成污染；

解答：解：（1）硝酸具有氧化性，能氧化金屬，銅和硝酸反應，銅從0價變為+2價，變成硝酸銅，硝酸中的+5價的氮被還原成一氧化氮，反應的化學方程式：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑；
（2）一氧化氮很容易和空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體，所以，制取一氧化氮的裝置打開分液漏斗的活塞使反應進行，在分液漏斗中實際看到的氣體是紅棕色的，發生2NO+O₂═2NO₂，
故答案為：2NO+O₂═2NO₂；
（3）一氧化氮是難溶于水的氣體，當取一氧化氮的裝置產生一氧化氮氣體時，氣體難溶于水，氣體把U形管的液體壓出，
故答案為：接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出；
（4）銅和硝酸反應，銅失去電子，硝酸得到電子變成一氧化氮，3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮和氧氣和水反應生成硝酸，4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃，氧氣得電子，一氧化氮失去電子，所以銅失去的電子數等于氧氣得到的電子數，12.8g Cu為 0.2mol，全部溶解，失去0.4mol電子，1個氧分子得到4個電子變成-2價的氧，所以需氧氣0.1mol，0.1mol氧氣在標準狀況下的體積為2.24 L，
故答案為：2.24 L；
（5）甲：銅與濃硝酸制取硝酸銅時的方程式是：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，生成的NO₂會造成大氣污染，不環保，故甲不正確；
乙：銅與稀硝酸制取硝酸銅時的方程式是：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，生成的NO也會造成大氣污染，不環保，故乙不正確；
丙：此過程中使用到了氯氣，氯氣劇毒，對環保不利，且氯化銅不能與硝酸反應生成硝酸銅，故丙不正確；
丁：此過程用方程式可表示為：2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+2HNO₃=Cu（NO₃）₂+H₂O，從過程可以看出該過程不會產生有毒氣體，環保且沒有多消耗原料，故丁正確；
故答案為：丁；制取相同質量的Cu（NO₃）₂，丁所消耗的HNO₃的量最少（原料的利用率最高）且不產生污染環境的氣體；

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，題目難度中等．