某化学兴趣小组对铜与硝酸的反应进行下列探究．I．验证铜与稀硝酸反应生成的气体为NO如图1．(1)仪器M的名称为干燥管(2)完成下列表格．操作步骤实验现象解释打开弹簧夹K.拉注射器推筒.使稀硝酸吸到干燥管中并充满干燥管在关闭弹簧夹K仪器M中有无色气体反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O打开弹簧夹K.使干� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．

某化学兴趣小组对铜与硝酸的反应进行下列探究．
I．验证铜与稀硝酸反应生成的气体为NO如图1．
（1）仪器M的名称为干燥管
（2）完成下列表格．

操作步骤	实验现象	解释
打开弹簧夹K，拉注射器推筒，使稀硝酸吸到干燥管中并充满干燥管在关闭弹簧夹K	仪器M中有无色气体	反应的化学方程式为3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
打开弹簧夹K，使干燥管中无色气体进入注射器中	注射器中有红棕色气体	反应的化学方程式为2NO+O₂=NO₂

Ⅱ．为验证铜与适量浓硝酸反应产生的气体中含NO，选用下列仪器（N₂和O₂的用量可自由控制）完成实验如图2．

已知：
①NO+NO₂+2OH^-═2NO₂^-+H2O
②NO₂、NO气体液化的温度如表．

气体	NO₂	NO
液化温度	21℃	-152℃

（3）仪器的连接顺序为A→E→C→B→F．（填字母）
（4）检查装置气密性后，再加入试剂，在反应前应进行的操作是通入氮气使装置中的空气排出目的是防止NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮．

分析 I、（1）根据仪器构造可知；
（2）根据现象，M中有无色气体，说明生成了NO，故铜与硝酸反应的装置中无空气，打开K，用注射器将硝酸与铜反应，据此分析步骤1；
注射器中有红棕色气体生成，说明NO被氧化生成二氧化氮，据此分析步骤2；
II、为验证铜与适量浓硝酸反应产生的气体中含NO，A装置由铜和浓硝酸反应生成氮氧化物，E装置干燥氮氧化物，根据NO₂、NO气体液化的温度，在冷水浴中冷凝NO₂，使其与NO分离，将NO与氧气接触生成红棕色气体可检验NO的生成，最后由氢氧化钠吸收尾气，防止污染空气，因为NO易被氧化，装置中注意无氧，故反应前用氮气排除装置中的空气，据此分析解答．

解答解：I、（1）仪器M为干燥管；
故答案为：干燥管；
（2）M中有无色气体，说明生成了NO，反应为：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，NO的生成，需要铜与稀硝酸反应，且装置中无空气，故操作为：打开弹簧夹K，拉注射器推筒，使稀硝酸吸到干燥管中并充满干燥管，再关闭弹簧夹K；
注射器中有红棕色气体生成，说明NO被氧化生成二氧化氮，反应为：2NO+O₂=NO₂，需要氧气参与反应，故操作为：打开弹簧夹K，使干燥管中无色气体进入注射器中；
故答案为：拉注射器推筒，使稀硝酸吸到干燥管中并充满干燥管；3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；打开弹簧夹K，使干燥管中无色气体进入注射器中；2NO+O₂=NO₂；
II、（3）为验证铜与适量浓硝酸反应产生的气体中含NO，A装置由铜和浓硝酸反应生成氮氧化物，E装置干燥氮氧化物，根据NO₂、NO气体液化的温度，在冷水浴中冷凝NO₂，使其与NO分离，将NO与氧气接触生成红棕色气体可检验NO的生成，最后由氢氧化钠吸收尾气，防止污染空气，故连接顺序为：A、E、C、B、F；
故答案为：A、E、C、B、F；
（4）NO易被氧化，为防止NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮，在反应前应通入氮气使装置中的空气排出；
故答案为：通入氮气使装置中的空气排出；防止NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮．

点评本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用，难度中等．

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

17．

汽车尾气中的NO_x是大气污染物之一，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．
（1）已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ 4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ•mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ 2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-1160kJ•mol^-1
③CH₄（g）+2NO₂（g） $\stackrel{催化剂}{?}$N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）
△H₃=-867kJ•mol^-1．
（2）反应③在热力学上趋势很大，其原因是此反应放出的热量十分大．在固定容器中按一定比例混合CH₄与NO₂后，提高NO₂转化率的反应条件是低温、低压
（3）在130℃和180℃时，分别将0.50mol CH₄和a mol NO₂充入1L的密闭容器中发生反应③，测得有关数据如表：

实验编号	温度		0分钟	10分钟	20分钟	40分钟	50分钟
1	130℃	n（CH₄）/mol	0.50	0.35	0.25	0.10	0.10
2	180℃	n（CH₄）/mol	0.50	0.30	0.18		0.15

①开展实验1和实验2的目的是研究温度对该化学平衡的影响．
②130℃时，反应到20分钟时，NO₂的反应速率是0.0125mol/（L•min）．
③180℃时达到平衡状态时，CH₄的平衡转化率为70%．
④已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a=1.2．
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理如图．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，该电极反应为NO₂+NO₃^--e^-=N₂O₅．

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