Question

（10分）
为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO，某同学设计了如下实验装置和实验方案。

实验步骤：
⑴关闭K₁，打开K₂，向试管中加石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是______________________________________________________，
反应化学方程式是                                                     。
⑵将将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管。
该步反应离子方程式是                                                。
⑶充分反应后，打开开关K₁，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中                  ，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
⑷NaOH溶液的作用                                  。

Answer 1

（1）石灰石与稀硝酸生成C0₂，把装置中的氧气排尽
（2）CaCO₃ +2HNO₃ ==Ca（NO₃）₂ + CO₂ + H₂O
（3）3Cu + 8 H⁺ + 2NO₃^- = 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O
（4）无色气体变成红棕色气体
（5）尾气处理，以免气体污染环境 （各2分）

本题考察了铜与稀硝酸的反应和氮的氧化物的性质。（1）无色NO能够和空气中的氧气反应生成红棕色的NO₂，如果需验证反应有一氧化氮生成必须在没有氧气的环境中进行，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙可以和稀硝酸反应生成二氧化碳，排除装置中的空气（氧气）。所以石灰石的作用是：石灰石与稀硝酸生成C0₂，排尽装置中的氧气，反应的化学方程式为CaCO₃ +2HNO₃ ==Ca（NO₃）₂  + CO₂ + H₂O （2）铜丝插入稀硝酸中的离子反应为
3Cu + 8 H⁺ + 2NO₃^- = 3Cu²⁺ + 2NO  + 4H₂O（3）充分反应后烧瓶中若有一氧化氮气体，当打开K₁，鼓入空气，NO会与氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体，所以若烧瓶中气体由无色红棕色说明产生了NO。（4）氮的氧化物属于大气污染物，会导致硝酸型酸雨，所以氮的氧化物不能直接排入空气中，NaOH溶液的作用就是吸收二氧化氮，防止污染环境。