Question

7．已知銅可以和濃硝酸發(fā)生如下反應(yīng)：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2H₂O+2NO₂↑，實(shí)驗(yàn)室可以通過(guò)該反應(yīng)制取二氧化氮?dú)怏w．NO₂是一種紅棕色氣體，密度比空氣大，能和水反應(yīng)．NO和NO₂都是空氣的污染物．現(xiàn)給出下列裝置：

（1）某同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，有失去標(biāo)簽的濃硝酸和濃鹽酸，如何區(qū)分出濃硝酸？裝在棕色瓶里的是濃硝酸
（2）制取NO₂的發(fā)生和收集裝置應(yīng)分別選用B和F．請(qǐng)寫出利用你選擇的發(fā)生裝置制取另一種氣體的反應(yīng)方程式．2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（合理均可）．
（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行能產(chǎn)生NO氣體，請(qǐng)解釋可能的原因？隨著濃硝酸的消耗和水的生成，濃硝酸變稀，銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO．
（4）已知NO密度比空氣略大，難溶于水，NO能與氧氣反應(yīng)生成NO₂，應(yīng)選用E裝置收集NO，并寫出NO和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式．2NO+O₂=2NO₂．
（5）某同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，為回收廢液中的金屬銅，向廢液中加入28g鐵屑，恰好完全反應(yīng)．請(qǐng)計(jì)算回收到的銅的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）據(jù)濃硝酸見光易分解分析解答；
（2）據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)NO₂的密度和溶解性及水、氫氧化鈉反應(yīng)選擇收集裝置，該裝置還可用于氧氣、二氧化碳和氫氣的制取；
（3）據(jù)反應(yīng)原理及銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO解答；
（4）NO難溶于水，NO能與氧氣反應(yīng)生成NO₂，所以只能用排水法收集；
（5）據(jù)鐵的質(zhì)量和方程式可計(jì)算出銅的質(zhì)量．

解答 解：（1）濃硝酸見光易分解，都盛裝在棕色瓶里，區(qū)分出濃硝酸的方法就是：裝在棕色瓶里的是濃硝酸；
（2）制取NO₂是用固體銅和液體濃硝酸在常溫下反應(yīng)，故選發(fā)生裝置B，由于NO₂密度比空氣大，能和水反應(yīng)，且NO₂是空氣的污染物，故只能采用向上排空氣法收集，同時(shí)還要進(jìn)行尾氣處理，故選裝置F，固液常溫發(fā)生裝置還可用來(lái)氧氣、二氧化碳和氫氣，若用來(lái)制取氧氣，反應(yīng)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行能產(chǎn)生NO氣體，可能的原因是：隨著濃硝酸的消耗和水的生成，濃硝酸變稀，而銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO；
（4）根據(jù)（2）的分析，已知NO密度比空氣略大，難溶于水，NO能與氧氣反應(yīng)生成NO₂，應(yīng)選用裝置E收集NO，NO和氧氣反應(yīng)生成NO₂的化學(xué)方程式：2NO+O₂=2NO₂；
（5）為回收廢液中的金屬銅，加入鐵屑發(fā)生的反應(yīng)方程式：Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu，根據(jù)方程式中Fe與Cu的質(zhì)量關(guān)系，即可求出回收到的銅的質(zhì)量
解：設(shè)回收到的銅的質(zhì)量為x
Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu
56                                         64
28g                                       x
$\frac{56}{64}$=$\frac{28g}{x}$
 x=32g
故答案為：（1）裝在棕色瓶里的是濃硝酸；
（2）B；   F；      2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（合理均可）；
（3）隨著濃硝酸的消耗和水的生成，濃硝酸變稀，銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO；
（4）E；     2NO+O₂=2NO₂；
（5）答：設(shè)回收到的銅的質(zhì)量為32g

點(diǎn)評(píng) 本題考查了藥品的儲(chǔ)存方法，氣體的發(fā)生、收集裝置選擇依據(jù)，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算等知識(shí)，比較綜合，掌握相關(guān)知識(shí)才能結(jié)合題意正確解答．