Question

【題目】某學習小組為驗證濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，設計如圖裝置進行實驗（夾持儀器已略去）。（查閱資料）：NO與NaOH溶液不反應，NO2與NaOH溶液能反應（反應的化學方程式為2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O）。

備選藥品：濃硝酸、3mol·L-1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、NaOH溶液及CO2氣體。回答下列問題。

（1）連接好裝置，滴加濃硝酸之前的操作依次是：____________，加入藥品，打開裝置①中的彈簧夾后通入CO2一段時間，關閉彈簧夾，將裝置④中導管末端伸入倒置的燒瓶內。通入CO2的目的是____________。

（2）若用質量分數為70%濃硝酸（密度為1.42g·cm-3）配制250mL3mol·L-1的稀硝酸，除量筒、燒杯、膠頭滴管外，還要用到的玻璃儀器有____________、____________。

（3）裝置①中發生反應的化學方程式為____________。

（4）裝置①中產生的氣體通過盛有水的洗氣瓶時發生反應的化學方程式為____________。

（5）根據實驗設計，裝置②中盛放的試劑是____________。

（6）做實驗時應避免有害氣體排放到空氣中，裝置⑤中盛放的藥品是____________。

（7）驗證濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO的實驗現象是____________。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 排出裝置內殘留的空氣（或：防止裝置內殘留空氣中的O2將NO氧化） 250mL容量瓶 玻璃棒 Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3NO2+H2O2HNO3+NO 3mol·L-1稀硝酸 氫氧化鈉溶液 裝置②中液面上方氣體仍為無色，裝置③中液面上方氣體由無色變為紅棕色

【解析】

①裝置是濃硝酸與銅片反應制取NO2,然后與水反應，將NO2轉化為NO。②裝置與③裝置是用來驗證濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，所以②裝置盛有稀硝酸，若液面上方氣體仍為無色，則證明稀硝酸不能氧化NO，④用來處理NO尾氣； ③裝置盛有濃硝酸，若液面上方氣體由無色變為紅棕色，則證明濃硝酸能將NO氧化成NO2，⑤裝置盛有氫氧化鈉溶液，用來處理尾氣NO2。

(1)制取氣體的裝置在使用之前要先檢查裝置的氣密性。因為NO易被空氣氧化，所以在牽涉到物質能與裝置中的空氣反應時，一定要先排出裝置內殘留的空氣。

(2)配制一定物質的量濃度的溶液時，需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、膠頭滴管、一定規格的容量瓶、玻璃棒。

(3) ①裝置是濃硝酸與銅片反應制取NO2，所以其反應為Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

(4) ①裝置生成了NO2，然后NO2與水反應。

(5) 由分析可知②裝置與③裝置是用來驗證濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，所以②裝置盛有稀硝酸

(6)由分析可知③裝置盛有稀硝酸，若液面上方氣體由無色變為紅棕色，則證明濃硝酸能將NO氧化成NO2，⑤裝置盛有氫氧化鈉溶液，用來處理尾氣NO2。

(7) ②裝置盛有稀硝酸，若液面上方氣體仍為無色，則證明稀硝酸不能氧化NO；③裝置盛有濃硝酸，若液面上方氣體由無色變為紅棕色，則證明濃硝酸能將NO氧化成NO2。