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在如右图所示的实验装置中,盛有足量水的水槽里放两个烧杯,小烧杯里放有铜片和浓硝酸,小烧杯外面倒扣一大烧杯,请回答下列问题:
(1)实验过程中,一定能观察到的现象有:(所需空白数可根据需要增减)
①______;②______;
③______;④______;
(2)欲使反应更快进行,应向小烧杯中加入______(填“粗铜片”或“纯铜片”),其原因是______.
(3)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验,最突出的优点是______.
(4)若要验证最终得到的气体中是否有NO,最简便的方法是______.若实验证明最终得到的气体中无NO,则实验结束后大烧杯中液面的变化情况是______.
(5)工业上吸收NO和NO2的混合气体,常使用NaOH溶液.欲使NO和NO2被充分吸收,则NO和NO2的体积应满足______.
(NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)
a.V(NO)>V(NO2)    b.V(NO)<V(NO2)    c.V(NO)≤V(NO2

【答案】分析:(1)该题将铜与浓硝酸反应的实验放置于新的情境中,除要掌握基本的铜与浓硝酸反应前后铜片的变化、溶液颜色的变化,气体颜色的描述,还要注意生成的NO2要与水反应产生NO,则随后气体颜色变浅,大烧杯内压强减小,则水面略有上升,水槽中的水面将稍有下降;
(2)为使反应速率加快,则可用粗铜,形成原电池;
(3)因Cu与浓HNO3反应生成的NO2和间接得到的NO,都是污染性气体,必须有尾气吸收装置,对比传统实验,所以该装置最突出的优点是:没有尾气处理装置,却无氮氧化合物逸出,不污染环境;
(4)验证NO 气体存在的简单方法就是让其接触空气,观察气体颜色的变化,所以可轻轻掀起倒扣的大烧杯,放入适量的空气,观察是否有红棕色气体生成;
(5)因2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,观察两个方程式,则只要NO2气体比NO多,则混合气体就能够被NaOH溶液完全吸收,所以V(NO2):V(NO)≥1.
解答:解:(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和红棕色的二氧化氮气体,同业颜色为蓝色,二氧化氮气体可与水反应生成无色的一氧化氮和硝酸,
故答案为:①铜片表面产生气泡,铜片慢慢溶解;②小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色; ③大烧杯中有红棕色气体生成,后来慢慢变成无色;
(2)粗铜含有其它金属或非金属,在溶液中可形成原电池反应,反应速率增大,故答案为:粗铜片;粗铜片在反应中可形成原电池,加速反应的进行;
(3)因Cu与浓HNO3反应生成的NO2和间接得到的NO,都是污染性气体,必须有尾气吸收装置,对比传统实验,所以该装置最突出的优点是:没有尾气处理装置,却无氮氧化合物逸出,不污染环境,
故答案为:反应体系封闭,无氮氧化物逸出,不污染环境;
(4)一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,颜色变为红棕色,可轻轻掀起倒扣的大烧杯,放入适量的空气,若有红棕色气体生成,则证明最终气体生成物为NO气体,若实验证明最终得到的气体中无NO,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,压强减小,则实验结束后大烧杯中液面上升,
故答案为:轻轻掀起倒扣的大烧杯,放入适量的空气,若有红棕色气体生成,则证明最终气体生成物为NO气体;液面上升;
(5)因2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,观察两个方程式,则只要NO2气体比NO多,则混合气体就能够被NaOH溶液完全吸收,所以V(NO2):V(NO)≥1,故答案为:C.
点评:本题综合考查氮氧化物的性质实验涉及,注意分析实验现象要从导致产生实验现象的物质开始分析,如从小烧杯发生的反应到产生气体颜色的变化,再到烧杯内液面高度的改变,逐一分析,才能做到全面分析,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

实验室可利用分之间脱水反应制备正丁醚
[实验原理]
醇分子间脱水生成醚是制备简单醚的常用方法.用硫酸作为催化剂,在不同温度下正丁醇和硫酸作用生成的产物会有不同,主要是正丁醚或丁烯,因此反应必须严格控制温度.
主反应:2CH3CH2CH2CH2OH
H2SO4、134~135℃
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
副反应:CH3CH2CH2CH2OH
H2SO4
135℃
CH3CH2CH=CH2+H2O
[仪器和药品]
仪器:50mL园底烧瓶、回流冷凝管、油水分离器、分液漏斗.
药品:正丁醇、浓硫酸、50%硫酸、无水氯化钙
[实验步骤]
(1)如右图所示,在干燥的50mL园底烧瓶中,放入20.5mL (15.8g)正丁醇和2.5mL浓硫酸,充分振摇使混和均匀,并加入几粒沸石.装上油水分离器,油水分离器上端接一冷凝管,先在分水器中放置V mL水,然后加热,使瓶内液体微沸,开始反应.
(2)随反应的进行,分水器中液面增高,这是由于反应生成的水,以及未反应的正丁醇,经冷凝管冷凝后聚集于分水器内,由于比重的不同,水在下层,而上层较水轻的有机相积至分水器支管时即可返回反应瓶中,继续加热,分水器被水充满时,表示反应已基本完成,约需1h.
(3)反应物冷却后,把混合物连同分水器里的水一起倒入盛有25mL水的分液漏斗中,充分振摇,静止后,分出粗产物正丁醚,用16mL 50%硫酸分2次洗涤,再用10mL水洗涤.然后用无水氯化钙干燥.将干燥后的产物倾入蒸馏烧瓶中,加热蒸馏,收集139~143°C馏分.纯正丁醚的沸点为142°C,密度0.7689g/ml.
请回答下列问题:
(1)步骤(1)中加入沸石的目的:
防止暴沸
防止暴沸
,冷凝管的作用是
冷凝回流
冷凝回流

(2)油水分离器的体积为5ml,则预先在分水器加入V mL水,理论上V约为
3.2
3.2

(3)若实验中分出的水量超过理论数值,试分析其原因
温度过高发生副反应,生成的水多
温度过高发生副反应,生成的水多

(4)步骤(3)中用16mL 50%硫酸分2次洗涤的目的是:
除去产物中的丁醇
除去产物中的丁醇

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

在中学化学实验中,通常用无水硫酸铜来检验少量水的存在.由于无水硫酸铜吸湿性很强,需要现制现用.
方法甲:取2药匙细小的硫酸铜晶体置于
 
中研碎后放入坩埚,将坩埚放在
 
上用小火慢慢加热并用玻璃棒不停搅拌,最后将坩埚移入
 
中进行冷却(请选用合适仪器填空:表面皿、研钵、烧杯、通风橱、试管夹、干燥器、泥三角).
方法乙:取2药匙研碎的硫酸铜晶体于小烧杯中,加入20mL浓硫酸(质量分数不低于98%),并用玻璃棒搅拌,静置5min后倾去浓硫酸,用无水乙醇洗涤数次,倒在滤纸上晾干.
[交流与讨论]
(1)方法甲中,加热温度稍高时会出现变黑现象,原因是
 
(用化学方程式表示).
(2)方法乙中,浓硫酸的作用是
 
;为了不浪费药品,对无水乙醇洗涤液进行再生的方法是
 
,所用的主要玻璃仪器有烧瓶、接液管、锥形瓶
 
等.
(3)用制得的无水硫酸铜检验某双氧水中是否含水时,除了发现固体变蓝外,还发现该双氧水中有气泡产生,对此你有何猜想
 
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(4)目前工业上正积极探索用浓HNO3作氧化剂,用Cu与浓H2SO4、浓HNO3反应,采取间歇加热、逐渐加入浓HNO3的方法来制备CuSO4?5H2O的新工艺.模拟制备装置如右图所示.
[问题一]如图装置中,分液漏斗内装的液体是
 
,反应结束时,获取CuSO4?5H2O的操作过程是先
 
,趁热将三颈瓶中的液体倒入烧杯中冷却,析出晶体CuSO4?5H2O,过滤、晾干.
[问题二]工业上用石灰乳吸收尾气,除了防止环境污染外,还能得到了有经济实用价值的副产品--亚硝酸钙.尾气吸收生成亚硝酸钙的化学方程式是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

精英家教网某化学兴趣小组使用酸碱中和滴定法测定市售白醋(主要成分为CH3COOH)的总酸量(g/100ml).
Ⅰ、实验步骤:
(1)量取10.00mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100ml容量瓶中定容,摇匀即得待测白醋溶液.
(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00ml于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂.
(3)读取盛装0.1000mol/L溶液的碱式滴定管的初始读数.如果液面位置如右图所示,则此时的读数为
 
ml.
(4)滴定.当溶液由无色变为粉红色并在半分钟内不褪色时,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数.重复滴定3次.
Ⅱ.实验记录
实验数据(mL)/滴定次数 1 2 3 4
V(样品) 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH)(消耗) 15.95 15.00 15.05 14.95
Ⅲ.数据处理与讨论:
(1)甲同学按正确数据处理,可算得市售白醋总酸量=
 
g/100ml.
(2)乙同学仔细研究了该品牌白醋的标签,发现其中还含有某种一元弱酸的钠盐)作为食品添加剂,他想查阅资料证明醋酸与钠盐不会发生反应生成弱酸HR,需查找在一定温度下的醋酸与该弱酸的
 
(填写序号).
A.密度 B.沸点 C.电离常数 D.溶解度
(3)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是
 
 (填写序号).
a.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,在加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出.

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科目:高中化学 来源:2010年北京市高三上学期起点考试化学试题 题型:实验题

(8分)甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下:

甲:①准确配制0.1mol·L-1的HA、HCl溶液各100mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒放入两只试管中,同时加入0.1mol·L-1的HA、HCl溶液各100mL,按上图装好,观察现象。
乙:①用pH计测定物质的量浓度均为0.1mol·L-1的HA和HCl溶液的pH;
②再取0.1mol·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为)分别稀释至100mL,
再用pH计测其pH变化。
(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是,测得0.1mol·L-1的HA溶液的pH    1(填“>”“<”或“=”);甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是     
A.装HCl的试管中放出的氢气速率大
B.装HA溶液的试管中放出氢气的速率大
C.两个试管中产生气体速率一样大
(2)乙同学设计的实验第②步,能证明改变条件解质平衡发生移动。加水稀释,弱酸HA的电离程度       (填“增大、减小、不变”)
(3)甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A)增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入            试剂。
A.NaA固体(可完全溶于水)        B.1mol·L-1NaOH溶液
C.1mol·L-1H2SO4                                                       D.2mol·L-1HA
(4)pH=1的两种酸溶液A、B各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积V的关系如右图所示,则下列说法不正确的有         

A.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
B.若,则A、B都是弱酸
C.两种酸溶液的物质的量尝试一定相等
D.稀释后,A溶液的酸性比B溶液弱

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科目:高中化学 来源:2013届江苏省高二上学期期中考试化学试卷 题型:实验题

(共22分)

Ⅰ.(4分)下列实验操作中,合理的是             

A.实验室制乙烯时,在酒精和浓硫酸的混合液中,放入几片碎瓷片,加热混合物,使液体温度迅速升到170℃

B.验证溴乙烷水解产物时,将溴乙烷和氢氧化钠溶液混合,充分振荡溶液、静置,待液体分层后,滴加硝酸银溶液

C.将铜丝弯成螺旋状,在酒精灯上加热变黑后,立即伸入无水乙醇中,完成乙醇氧化为乙醛的实验

D.苯酚中滴加少量稀溴水,可用来定量检验苯酚

E.工业酒精制取无水酒精时,先加生石灰然后蒸馏,蒸馏必须将温度计的水银球插入反应液中,测定反应液温度

Ⅱ.(10分)实验室用下图所示装置制备溴苯,并验证该反应是取代反应。

(1) 关闭F活塞,打开C活塞,在装有少量苯的三颈瓶中由A口加入少量溴,再加入少量铁屑,塞住A口,则三颈瓶中发生反应的化学方程式为:                             

(2) D试管内装的是                ,其作用是                        

(3) E试管内装的是                ,E试管内出现的现象为                                   

(4) 待三口烧瓶中的反应即将结束时(此时气体明显减少),打开F活塞,关闭C活塞,可以看到的现象是                                                                                 

(5) 上一步得到粗溴苯后,要用如下操作精制:

a蒸馏; b水洗; c用干燥剂干燥; d 10%NaOH溶液洗涤; e水洗

正确的操作顺序是                            

Ⅲ.(8分)用如右图所示装置进行实验,将A逐滴加入B中:

(1) 若B为Na2CO3粉末,C为C6H5ONa溶液,实验中观察到小试管内溶液由澄清变浑浊,则试管C中化学反应的离子方程式:________________           。然后往烧杯中加入沸水,可观察到试管C中的现象:               

(2) 若B是生石灰,观察到C溶液中先形成沉淀,然后沉淀溶解.当沉淀完全溶解,恰好变澄清时,关闭E.然后往小试管中加入少量乙醛溶液,再往烧杯中加入热水,静置片刻,观察到试管壁出现光亮的银镜,则A是         (填名称),C是        (填化学式),与乙醛的混合后,该溶液中反应的化学方程式:        _____________。仪器D在此实验中的作用是                        

 

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