Question

隨者人們生活水平的提髙，小汽車已進人普通老百姓家庭，給人們出行帶來方便．但大量的尾氣排放也給環境帶來極大危害．汽車尾氣的主要成分為CO₂及CO、NO_x（ NO和NO₂）的混合物．其治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉換器”，利用催化劑使CO和NO_x發生反應大部分轉化為CO₂和N₂．某小組在實驗室利用下圖所示裝置模擬汽車尾氣處理中CO和NO_x的反應并測量反應后混合氣體的組成．

（已知：HCOOH

濃H2SO4

△

CO↑+H₂O）
請回答下列問題：
（1）檢查A裝a的氣密性的操作為

 

（2）檢査完氣密性后，B裝酋燒瓶中加入藥品的操作為

 

（3）儀器的連接順序為收集氣體（填寫裝置編號）
（4）E裝置的作用是

 

（5）若B裝置中生成的NO_x為NO，則裝置B中發生反應的化學方程式為

 

，裝進D中發生反應的化學方程式為

 

．
（6）若通入的NO_x為NO．C裝置增重8.8g，收集到的氣體在標準狀況下為4.48L（其相對分子質進為28.4）．則原反應混合氣體中NO的物質的量為

 

．

Answer 1

分析：（1）依據裝置中氣體壓強變化和導氣管在水中氣體冒出和水柱是否上升分析判斷裝置氣密性；
（2）分析實驗目的和實驗過程簡化裝置連接順序分析判斷；
（3）根據實驗目的和實驗原理，選擇儀器的連接順序；
（4）濃硫酸用來干燥氣體，調整氣體流速；
（5）裝置B中銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，D中CO和NO反應生成氮氣和二氧化碳；
（6）根據的化學方程式和所給數據求出收集到的氣體中氮氣的物質的量，再求出NO的物質的量．

解答：解：（1）依據裝置中壓強變化和液面變化分析，檢驗裝置氣密性的方法為：按照A裝置安裝好儀器，關閉分液漏斗活塞，將導氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，若導氣管口處有汽泡冒出，移走酒精燈，導氣管中有一段水柱上升，則氣密性完好，
故答案為：按照A裝置安裝好儀器，關閉分液漏斗活塞，將導氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，若導氣管口處有汽泡冒出，移走酒精燈，導氣管中有一段水柱上升，則氣密性完好；
（2）按照試驗觀察和操作順序得到，取下B中燒瓶，打開橡膠塞，傾斜瓶口，用鑷子把銅片送入瓶中，直立燒瓶，塞上橡皮塞，將燒瓶固定在鐵架臺上，
故答案為：取下B中燒瓶，打開橡膠塞，傾斜瓶口，用鑷子把銅片送入瓶中，直立燒瓶，塞上橡皮塞，將燒瓶固定在鐵架臺上；
（3）該反應目的是模擬汽車尾氣中CO和NO_X的反應并測量反應后混合氣體的組成，裝置A生成的CO和裝置B生成的NO_x通入裝置E干燥氣體并調整氣體流速，再通入裝置D反應，反應后的氣體通入裝置C吸收生成的二氧化碳，最后收集氣體，
故答案為：EDC；
（4）裝置E中盛放濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，所以裝置C的作用是：干燥混合氣體，通過觀察氣泡，調節氣體流速，使氣體充分混合，
故答案為：使兩種氣體充分混合，干燥混合氣體，通過觀察控制氣體流速；
（5）若裝置B生成的NO_X為NO，銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，銅為還原劑，失電子，硝酸中的氮得電子，硝酸為氧化劑，化學方程式為：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；由題干可知：裝置D中利用催化劑使CO和NO發生反應大部分轉化為CO₂和N₂，反應的化學方程式為：2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂，
故答案為：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂；
（6）通入的NO_X為NO時，發生的反應為：
2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂，
              88g 22.4L
C裝置增重8.8g，即生成二氧化碳8.8g，
生成的氮氣的體積=

22.4L×8.8g

88g

=2.24L，氮氣的物質的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；
則收集的氣體中有氮氣0.1mol，一氧化碳和一氧化氮混合氣體的物質的量=

4.48L

22.4L/mol

-0.1mol=0.1mol；
假設收集的氣體中有xmol一氧化氮，則有（0.1-x）mol一氧化碳，
可得：0.1mol×28g?mol^-1+xmol×30g?mol^-1+（0.1-x）mol×28g?mol^-1=0.2mol×28.4g?mol^-1；
解之得：x=0.04
所以收集到的氣體中，一氧化氮的物質的量為0.04mol，
故答案為：0.04mol．

點評：本題考查化學試劑的存放和一些基本的實驗操作，以及處理汽車尾氣的模擬實驗，綜合性強，要注意平時知識的積累．