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(2009?安徽模拟)实验室用稀硝酸与铜反应来制备NO气体,如果采用下图(Ⅰ)装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片,必要时可加热),实验效果不十分理想,因为观察到的现象不能有力证明反应产物是NO;有人设计了(Ⅱ)装置(橡皮塞下端连有铜丝圈),用来做该实验可以达到满意的效果.
(1)用Ⅰ装置做实验时,用排水法收集到的气体的颜色为
色;实验过程中由于观察到
由于烧瓶内的空气不易排除,生成的NO很快被氧化为红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成
由于烧瓶内的空气不易排除,生成的NO很快被氧化为红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成
现象,而不能有力证明反应产物是NO.
(2)用Ⅱ装置做实验时,将有关操作补充完全:
①将分液漏斗的活塞打开,从U型管的B侧管口注入稀硝酸,一直注到
单孔塞下沿与液面间不留有空隙
单孔塞下沿与液面间不留有空隙
为止.
②关闭活塞,用酒精灯在U型管的A侧加热,当
铜丝上有气泡产生
铜丝上有气泡产生
时,立即撤去酒精灯.
(3)回答下列问题:
①反应在什么情况下可以自动停止?可在何处观察到无色的NO气体?
当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止;在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体
当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止;在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体

②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,可立即观察到哪些明显现象?
U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现
U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现
分析:由于NO易被空气中O2氧化成NO(红棕色),所以在金属与稀HNO3反应的常规实验中,很难观察到无色NO气体的生成,而是观察到红棕色气体.本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境,使NO能存在相当长一段时间.结合NO2的性质解答该题.
解答:解:(1)NO2可与水反应生成NO,为无色气体,烧瓶内有空气,与生成的NO很快被氧化为红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成,
故答案为:无;由于烧瓶内的空气不易排除,生成的NO很快被氧化为红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成;
(2)①实验时应将装置内的空气完全排除,则应单孔塞下沿与液面间不留有空隙,否则不能观察到无色气体,
故答案为:单孔塞下沿与液面间不留有空隙;
②铜丝与稀硝酸的反应为放热反应,当生成气体时可停止解热,反应放出的热量可维持反应继续进行,
故答案为:铜丝上有气泡产生;
(3)①当铜丝和稀硝酸不接触时,反应会自动停止,在左侧可观察到无色气体,
故答案为:当产生的NO气体将稀硝酸排入U型管B侧管内使铜丝网与稀硝酸脱离后反应会立即停止;在U型管A侧管内可观察到无色的NO气体;
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,右侧压强大于左侧,U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,NO与空气接触而生成红棕色气体.
故答案为:U型管B侧管中硝酸又回落到A侧管内,分液漏斗中有红棕色气体出现.
点评:本题考查制备实验的设计,题目难度中等,注意把握实验的操作方法和反应原理,注意观察NO的现象必须在无氧的环境中进行.
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