Question

為探究銅與稀硝酸反應產生的氣體主要是NO，某課外活動小組設計了下列實驗。圖中D為止水夾，F是裝有一半空氣的注射器，其中加熱裝置和固定裝置均已略去。

請回答有關問題：
（1）組裝好裝置后，關閉D，若裝置的氣密性良好，向外抽注射器活塞，C裝置中有什么現象？
                                                                                 ；
（2）反應開始前要向體系中通入氣體A，為什么？                                         ；A可以是                （填序號）  ①N₂     ②O₂   ③空氣  ④CO₂
（3）當完成裝置A的實驗目的后，關閉D，再將裝置B中的銅絲插入稀硝酸。B中反應的離子方程式是：                                          。
（4）反應一段時間后，將F中空氣推入E中，證明生成了NO實驗現象是：                               。
（5）裝置C的作用是：                                  。

Answer 1

（1）有一段水柱上升（2分）
（2）趕盡整個裝置內的空氣，避免對NO的檢驗造成干擾（2分）
①④（多選、少選、錯選不給分）（2分）
（3）3Cu + 8H⁺ +  2NO₃^— = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O（2分）
（4）E中無色氣體變為紅棕色（2分）
（5）吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣（2分）

試題分析：本題為探究銅與稀硝酸反應產生的氣體主要是NO的實驗，明確NO容易被空氣中的氧氣氧化是解答本題的關鍵，結合實驗的基本操作及氮的氧化物的性質來解答。（1）分析題給裝置知，關閉D，若裝置的氣密性良好，向外抽注射器活塞，裝置內氣壓降低，外界大氣壓把水壓入C裝置，C裝置中有一段水柱上升；（2）反應開始前，體系中含有空氣，其中的氧氣能與一氧化氮反應生成二氧化氮，要向體系中通入氣體A的目的是趕盡整個裝置內的空氣，避免對NO的檢驗造成干擾；A可以是 N₂和CO₂，選①④；（3）將裝置B中的銅絲插入稀硝酸，二者反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應的離子方程式是：3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^— = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O；（4）反應一段時間后，將F中空氣推入E中，NO和空氣的氧氣反應生成紅棕色的NO₂，實驗現象是：E中無色氣體變為紅棕色；（5）NO、NO₂都有毒，能污染環境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，裝置C的作用是：吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣。