Question

（12分）為探究如何盡可能多的使NO₂被水吸收，某活動小組設計并完成了以下實驗。

（1）活動小組同學利用銅與濃硝酸反應制取NO₂、過氧化氫溶液與MnO₂制取O₂。
①根據反應原理他們選用了相同的裝置          （填“圖l”或“圖2”）分別制取NO₂和O₂。
②寫出銅與濃硝酸反應的離子方程式                                   。
③寫出過氧化氫溶液與MnO₂制取O₂時的化學方程式                       。
④收集NO₂的方法是                                               。
（2）活動小組的同學做了如下準備工作：用氣囊收集好純凈的O₂，收集了一試管NO₂，用干燥的燒瓶收集了一定比例的NO₂和O₂的混合氣體。
①為了盡可能多的使NO₂被水吸收，并達到較好的實驗效果，利用圖3吸收氣體時，用氣囊通入O₂與直接利用制氣裝置制取并通入O₂相比，其優點是:
                                                                。
②利用圖4吸收氣體時，其操作和現象為:
                                                                  。
③若圖4中混合氣體NO₂和O₂全部被吸收時所得溶液物質的量濃度為     mol/L（保留兩位有效數字）。

Answer 1

（12分）
（1）①圖2（1分）
②Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O（2分）
③2H₂O₂2H₂O＋O₂↑（2分）
④瓶口向上排空氣法（1分）
（2）①有利于控制氧氣氣流的速度（控制氧氣的量）（2分）
②將膠頭滴管中的水擠壓進燒瓶，然后打開止水夾，可以看到燒杯中的水進入燒瓶形成噴泉（2分）
③0.036（2分）

考查氮的氧化物的性質
（1）①兩反應過程均為固液不加熱，故一般選用圖2作為氣體的發生裝置；
②Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O（2分）
③MnO₂起催化作用：2H₂O₂2H₂O＋O₂↑（2分）
④NO₂密度大于空氣且可與水反應，故一般采用向上排空氣法收集（1分）
（2）①直接制取O₂氣體，更有利于控制氣體的用量及比例，更好的切合實驗目的
②這是一套噴泉實驗裝置，擠壓膠頭滴管內的水，內部氣壓減小，打開止水夾，燒杯中的水即可進入燒瓶
③氣體全部被吸收時，發生反應為：4NO₂＋O₂＋2H₂O=4HNO₃，設燒瓶的容積為VL
硝酸的物質的量為mol，所得硝酸溶液的濃度為0.036mol/L