(16分)某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证:铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。(假设气体体积均为标准状况,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中的溶液体
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(16分)某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证:铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。(假设气体体积均为标准状况,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中的溶液体积变化)
试回答下列问题: (1)将铜粉分散在石棉绒中的原因是________________________________; (2)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球,经A、B、C反应后,进入D中的气体是__ _(填化学式),通入该气体的目的是____________________ ;进行此步操作时应关闭_________,打开_________ (填k1、k2或k3); (3)若C装置的硬质玻璃管中出现堵塞,则B中可能出现的现象是___________________ ; (4)关闭k1、k2,打开k3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生反应的离子方程式为:_________ ; (5)若E中出现倒吸,可采取的应急操作是_________________________ ; (6)从E装置所得溶液中取出25.00mL,加两滴酚酞,用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定,当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00mL,若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL,则铜和一定量的浓硝酸反应______ (填“有”或“无”)NO生成。 |
答案
(1)增大铜粉与氧气的接触面积,使反应迅速、充分 (2)N2 排出D中的空气 关闭k3,打开k1、k2 (3)锥形瓶中玻璃管内液面上升 (4)Cu+2NO3—+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O (5)向下调节量气管(或及时关闭k3) (6)有 |
解析
本实验目的是证明铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生,而NO与氧气不能共存,故本实验的关键之一就是保证实验装置内无氧气 (1)为了增大铜粉与氧气的接触面积,保证反应迅速充分的进行 (2)从实验装置可看出,空气经NaOH溶液吸收CO2后,再经浓硫酸干燥吸水、铜粉除去氧气,最终进入D中的气体为氮气 EF装置中已经全部充满水,故只需要将E左边的一系列装置内的空气排出即可,故关闭k3,打开k1、k2 (3)C装置的硬质玻璃管中出现堵塞,则B锥形瓶内压强增大,玻璃管内液面将上升 (4)铜与浓硝酸一定有NO2的生成:Cu+2NO3—+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O (5)出现倒吸主要是由于D中的压强低造成,所以可向下调节量气管;当然更为快捷的方法是及时关闭K3活塞 (6)NO2气体进入E装置中发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,E中所得硝酸溶液的浓度为:c×0.025=0.1×0.018,得c=0.072mol/L; 硝酸的物质的量为0.0072mol,同时可得到NO的体积为:0.0072××22.4=80.64ml 而F装置所收集到的气体体积为139.00 mL>80.64ml,故可证明反应过程中有NO的生成 |
举一反三
现有氧化铁和氧化铜的混合物m g,向其中加入100mL 3mol·L-1硝酸,恰好完全溶解,若m g该混合物在过量氢气流中加热充分反应,则冷却后剩余固体的质量为A.(m-1.6)g | B.(m-2.4)g | C.(m-3.2)g | D.无法确定 |
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锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为A.2mol | B.1 mol | C.0.5mol | D.0.25mol |
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将NH4HCO3固体在试管中加热,使放出的气体依次通过足量的过氧化钠、盐酸溶液、浓硫酸后,最后得到的气体是 ( ) |
(12分)工业制硝酸的主要反应之一是:
(1)若反应起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________ (填编号)。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
①反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为________mol/(L ? min)。 ②反应在第2min时改变了条件,改变的条件可能是________ (填编号)。 A 增加O2的浓度 B.升高温度 C.减小压强 D.使用催化剂 (3)将一定量铝粉和铁粉的混合物与上述反的稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出(氧化物产生)。在反应结束后的溶液中,滴加5mol/L的NaOH溶液,所加NaOH溶液(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如图所示则:
EF段反应的离子方程式是_______________;铝粉与铁粉的物质的量之比是_____________ 硝酸溶液中含HNO3的物质的量是__________mol。 |
40mLNO、O2混合气体通入到足量的NaOH溶液中充分反应后,溶液中只有NaNO2和NaOH,若剩余气体5mL,则原混合气体中的NO体积为 |
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