精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
2.为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球. 
(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离.该组学生设计此步操作的目的为用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气,让整套装置充满CO2,防止O2干扰.
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是NO遇空气中的O2生成NO2.一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是NO2和水反应产生HNO3,使的CaCO3沉淀溶解.
(3)装置D 用于尾气吸收,当等体积的NO和NO2通入D中,气体被完全吸收,并且只产生一种盐,该反应方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O.

分析 实验时,可先将B装置中CaCO3放入硝酸中,碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体,先排出去其中的空气,以便在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,且在C中可观察到浑浊,有碳酸钙沉淀生成,A中硝酸和铜反应生成NO,易于氧气反应,则将F气球中空气压入E中,有红棕色气体生成,装置D中盛有氢氧化钠溶液,可用与吸收二氧化氮气体,气体中气球可用于吸收不反应的NO,以防止污染空气,
(1)NO与空气中氧气反应,制取NO前需要先用二氧化碳将装置中空气排净;
(2)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,据此写出反应的化学方程式;E中含有NO,NO与空气中氧气反应生成红棕色的二氧化氮;二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸与碳酸钙反应生成,导致碳酸钙溶解;
(3)等体积的NO和NO2通入氢氧化钠溶液中,气体被完全吸收,并且只产生一种盐应为亚硝酸钠,根据元素守恒可书写该反应方程式.

解答 解:(1)实验时,可先将B装置中CaCO3放入硝酸中,碳酸钙和硝酸反应生成二氧化碳气体,用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气排除装置中的空气,以便在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,
故答案为:用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气,让整套装置充满CO2,防止O2干扰;
(2)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
A中硝酸和铜反应生成NO,NO易与氧气反应生成NO2,可观察到烧瓶E内气体颜色逐渐加深;
一段时间后,C中二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸能够溶解碳酸钙,所以C中白色沉淀溶解,
故答案为:3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;NO遇空气中的O2生成NO2;NO2和水反应产生HNO3,使的CaCO3沉淀溶解;
(3)等体积的NO和NO2通入氢氧化钠溶液中,气体被完全吸收,并且只产生一种盐应为亚硝酸钠,反应方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,
故答案为:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O.

点评 本题以硝酸的性质为载体综合考查性质实验的设计,为高考常见题型,题目难度中等,试题侧重考查学生的分析能力和实验能力,注意把握相关物质的性质,明确实验目的和原理是解答该题的关键,注意常见实验操作方法及注意事项.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列各物质中,不能发生水解反应的是(  )
A.果糖B.蔗糖C.纤维素D.酶

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关.下列有关说法正确的是(  )
A.某地燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2,使雨水pH=6形成酸雨
B.氟利昂和NOX都能破坏臭氧层,从而导致“温室效应”
C.中国是目前全球最大的稀土生产国和出口国,对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列物质在氯气中燃烧时,能产生白色烟雾的是(  )
A.红磷B.铜丝C.氢气D.金属钠

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.在容积固定的密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H<0,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度C(NH3)(mol•L-1)C(O2)(mol•L-1) C(NO)(mol•L-1) 
起始0.80001.6000.000
第2min0.6000a0.2000
第4min0.30000.97500.5000
第6min0.30000.97500.5000
第8min0.70001.4750.1000
(1)反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为0.1875mol•L-1•min-1,a=1.35
(2)反应在第2min到第4min改变了条件,改变的条件可能是加入催化剂.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均不大于30).A的基态原子2p能级有3个单电子;C的核外没有成单电子,B、C两元素形成的化合物晶胞结构如图所示;D的3p能级有1个单电子,且与B所在主族相邻;E元 素在地壳中含量居第四位;则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式3d64s2.
(2)A的最简单氢化物分子的空间构型为三角锥形,其中A原子的杂化类型是sp3.
(3)B能形成两种常见的单质,其分子式分别为O2、O3,其沸点是同族元素氢化物中最高的因是H2O分子间存在氢键.
(4)A和D形成的化合物中,D显正化合价,试写出该化合物与水反应的方程式:NCl3+3H2O=NH3+3HClO.
(5)B、C两元素形成的化合物晶胞结构中,B原子是  堆积(填堆积模型);已知B和C形成的化合物晶体的密度为Pg•cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=$\root{3}{\frac{160}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm.(用含ρ、NA的计算式表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

14.某校课题研究小组的同学们为了探究“二氧化碳在什么条件下和过氧化钠反应”.甲同学设计了如下的实验探究:
实验一:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应:
在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2,立即塞紧该试管的试管塞(试管塞上两导气管上的K1和K2处于关闭状态),在试管Ⅰ内装入试剂X后,按图连好装置,打开K1和K2,通入CO2.几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ中,观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化.
实验二:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应:
在试管Ⅰ内装入试剂Y,其他操作同实验一,观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄色变为白色.

试回答下列问题:
(1)在实验一中,试剂X是浓硫酸,其作用是干燥.
(2)在实验二中,试剂Y是水.
(3)在装入Na2O2后,立即塞紧试管塞,且关闭K1和K2的目的是防止CO2受潮;
(4)试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是吸收未反应完的CO2以便使木条复燃.
(5)根据上述两个对比实验的现象,甲同学得到的结论是:二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z.同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是(  )
A.乙酸丁酯B.甲酸乙酯C.乙酸甲酯D.乙酸乙酯

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.NaHCO3和Na2CO3•xH2O的混合物,为了测定x值,某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量).
(1)A装置的作用是使NaHCO3分解,使Na2CO3•H2O失水.
(2)B装置的作用是吸收反应中生成的水.
(3)C装置的作用是吸收反应中生成的CO2.
(4)若在装置A的试管中装入NaHCO3和Na2CO3•xH2O的混合物3.7g,用酒精灯加热到反应完全,此时B管增重1.89g,C管增重0.22g,则x的值为10.
(5)该装置还不是很完善,可能使测定结果偏小,应如何改进在C装置后再加一个装有碱石灰的U形管.为什么?

查看答案和解析>>

同步练习册答案