Question

NO、NO₂等氮氧化物是大氣污染物之一．NO₂是火箭燃料中常用氧化劑．NO是人體中一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”．

（1）實(shí)驗(yàn)室可用銅和不同濃度的硝酸制取NO和NO₂．如圖1中可選用的發(fā)生裝置是

 

（填字母）．
（2）實(shí)驗(yàn)室常用65%濃硝酸（密度為1.40g/cm³）的物質(zhì)的量濃度是

 

；制備NO時(shí)，需用濃硝酸配制體積比濃度為1：4的稀硝酸，需用定量?jī)x器是

 

．
（3）有學(xué)生設(shè)計(jì)如圖2裝置做銅與濃、稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)．
a．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將一端繞成螺旋狀的銅絲插入橡皮塞，再將兩針頭穿過橡皮塞，針頭露出尖端．
b．從儀器C處注入濃硝酸直到左側(cè)液面接近銅絲下端時(shí)停止加入．
c．注射器A中預(yù)先吸入6mL蒸餾水，注射器B的活塞擠到底，排盡空氣，再將兩支注射器插在針頭上，如圖2裝配．
請(qǐng)回答下列問題：
①儀器C的名稱是

 

．
②使?jié)庀跛崤c銅絲接觸發(fā)生反應(yīng)的操作方法是

 

；反應(yīng)時(shí)現(xiàn)象為

 

．
③將注射器A中蒸餾水注入D中，再使酸液與銅絲接觸反應(yīng)，此時(shí)反應(yīng)離子方程式是：

 

．
（4）氮氧化物（NO_x）是目前大氣污染治理的難題．
①選擇性催化還原法是在催化劑條件下，用NH₃使NO_x轉(zhuǎn)化為N₂．寫出反應(yīng)化學(xué)方程式：

 

．
②熾熱碳還原法是利用碳質(zhì)固體還原NO_x．主要基于下列反應(yīng)：C+2NO→CO₂+N₂，2C+2NO₂→2CO₂+N₂．清華大學(xué)有關(guān)研究表明，650℃～850℃時(shí)，NO_x能夠被木炭、無煙煤、焦炭等碳質(zhì)固體還原，在所研究的NO_x濃度下，還原率在99%左右．兩者相比，分析熾熱碳還原法的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是

 

；缺點(diǎn)是

 

．

Answer 1

分析：（1）金屬銅和硝酸之間反應(yīng)不需要加熱，硝酸具有揮發(fā)性，要采用分液漏斗；
（2）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系來計(jì)算，量取一定體積的液體可以采用量筒；
（3）①根據(jù)裝置的特點(diǎn)來確定其名稱；
②根據(jù)氣壓原理來回答；根據(jù)金屬銅和硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅，二氧化氮以及水來回答反應(yīng)現(xiàn)象；
③金屬銅和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮以及水；
（4）①NH₃能使NO_x轉(zhuǎn)化為N₂和水，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫知識(shí)來回答；
②對(duì)比兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)得出結(jié)論．

解答：解：（1）金屬銅和硝酸之間反應(yīng)不需要加熱，并且硝酸具有揮發(fā)性，要采用分液漏斗，固體顆粒和液體之間的反應(yīng)可以采用啟普發(fā)生器來制取氣體，
故答案為：ac；
（2）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系c=

1000ρ×w%

M

=

1000×1.40×65%

73

≈12.5mol/L，用濃硝酸配制體積比濃度為1：4的稀硝酸，需要用量取一定體積的濃硝酸，
故答案為：12.5mol/L；量筒；
（3）①根據(jù)裝置的特點(diǎn)，c的名稱是干燥管，
故答案為：干燥管；
②根據(jù)氣壓原理，用B注射器活塞往外拉，抽取D中的空氣，減小壓強(qiáng)，可以將金屬銅絲和硝酸之間接觸，金屬銅和硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅，二氧化氮以及水，現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色，銅絲表面有氣泡，產(chǎn)生紅棕色氣體，D中液面下降，C中液面上升，
故答案為：將B注射器活塞往外拉，抽取D中的空氣；溶液變?yōu)樗{(lán)色，銅絲表面有氣泡，產(chǎn)生紅棕色氣體，D中液面下降，C中液面上升；
③將注射器A中蒸餾水注入D中，硝酸變稀，金屬銅和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅，一氧化氮以及水，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）①NH₃能使NO_x轉(zhuǎn)化為N₂和水，化學(xué)方程式為4xNH₃+6NO_x═6xH₂O+（2x+3）N₂，
故答案為：4xNH₃+6NO_x═6xH₂O+（2x+3）N₂；
②對(duì)比兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)C+2NO→CO₂+N₂，2C+2NO₂→2CO₂+N₂，熾熱碳還原法避免催化劑中毒，并且碳質(zhì)固體價(jià)格比較便宜、NO_x的還原率高，但是該方法煤耗量大且產(chǎn)生大量溫室氣體二氧化碳，
故答案為：避免催化劑中毒（碳質(zhì)固體價(jià)格比較便宜；NO_x的還原率高）；煤耗量大且產(chǎn)生大量溫室氣體二氧化碳．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生氮的化合物的性質(zhì)以及對(duì)環(huán)境的影響知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度大，綜合性強(qiáng)．