Question

用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器从图示所列中选用，N₂和O₂的用量可自由控制）。已知：①NO+NO₂+2OH－→2NO+H₂O②气体液化温度：NO₂ 21℃，NO-152℃

试回答：
（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为                        。
（2）反应前应通入N₂，目的是                                                。
（3）装置F的作用是                                                        。
（4）确认气体中含NO的现象是                                              。
（5）若通入O₂过量则B中反应的化学方程式为                                。

Answer 1

（1）1,5,4,10,11,6,7,2（10和11可以颠倒）
（2）驱赶装置中空气，防止反应产生的NO被氧化
（3）通入O₂后装置D中有红棕色气体生成
（4）分离NO和NO₂（或使NO₂液化）
（5）4NO₂+O₂+4NaOH→4NaNO₂+2H₂O

题中要求从被选仪器和装置中选出适当仪器和装置来验证Cu和浓HNO₃反应产生的气体中有NO。检验NO的一般方法是利用它能被O₂氧化而生成棕色气体（NO₂）的原理。而Cu与浓HNO₃反应也有NO₂气体生成，所以在检验NO之前必须将NO₂除去。根据题示信息， NO₂易液化，所以可利用此性质将混合气体冷却以达到分离NO₂和NO的目的。由于装置中有空气，能将生成的NO氧化而达不到实验目的，所以必须先向装置中通入N₂，驱赶掉空气。由于在冰水浴中NO温度降低，与氧气反应后易生成更多的N₂O₄，即2NO₂  N₂O₄-Q，所以应选择热水浴的装置D，为防止污染，实验最后需有尾气处理装置。另外，为防止NO₂与H₂O反应生成NO，需要在NO₂液化前将H₂O（气）除去。本题只能先除去水再除去NO₂才能证明NO的存在，命题者通过严密的构思，重视实验设计的能力训练，达到了对实验能力考查的目的，也体现了科学思维素质的培养。解题者只有克服思维定势、运用科学思维方法，方能消除错误隐患。