Question

14．機(jī)動(dòng)車排放的尾氣是空氣的主要污染源，其成分之一是NO．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)在查閱資料后得知：
①NO常溫下是一種無(wú)色、難溶于水的氣體，它的密度比空氣略大；
②NO常溫下能與氧氣迅速反應(yīng)，生成紅棕色的NO₂氣體：2NO+O₂═2NO₂；
③實(shí)驗(yàn)室常用銅與稀硝酸反應(yīng)制取NO：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4X．
根據(jù)以上信息完成下列問(wèn)題：
（1）物質(zhì)X的化學(xué)式為H₂O．
（2）若從如圖中選擇合適的裝置來(lái)制取并收集NO氣體，你選擇的發(fā)生裝置是B，收集裝置是C．

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)在發(fā)生裝置中可以觀察到：銅片不斷溶解并得到藍(lán)色溶液，還能觀察到的現(xiàn)象有銅片表面有氣泡放出，錐形瓶中有紅棕色氣體．
（4）該小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料還得知：①NO容易和血紅蛋白結(jié)合而使人中毒；②NO能抗擊侵入人體的微生物，并能阻止癌細(xì)胞的繁殖和腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散．綜合分析①和②的信息，你得到的啟示是兩面性．
（5）某化工廠準(zhǔn)備生產(chǎn)Cu（NO₃）₂，以銅和稀硝酸為主要原料設(shè)計(jì)了兩種方案：
方案一：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4X；
方案二：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+2HNO₃═Cu（NO₃）₂+H₂O．
從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的角度考慮，你認(rèn)為較合理的方案是方案二．選擇此方案的理由是產(chǎn)生相同質(zhì)量的硝酸銅所消耗的稀硝酸少．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變?cè)�子個(gè)數(shù)不會(huì)增減可解決此題．
（2）據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)條件選擇氣體發(fā)生裝置，據(jù)生成氣體的物理性質(zhì)判定氣體的收集方法．
（3）利用題干中所示的信息解決此題．
（4）據(jù)自己的認(rèn)識(shí)解決此題．
（5）根據(jù)選擇方案的依據(jù)和綠色化原理來(lái)回答本題．

解答 解：（1）根據(jù)“3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4X”和依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變?cè)�子個(gè)數(shù)不會(huì)增減．可知：反應(yīng)前Cu原子個(gè)數(shù)為3、H原子個(gè)數(shù)為8、N原子個(gè)數(shù)為8、O原子個(gè)數(shù)為24，反應(yīng)后Cu原子個(gè)數(shù)為3、N原子個(gè)數(shù)為8、O原子個(gè)數(shù)為20，則推測(cè)物質(zhì)X的化學(xué)式為H₂O．故答案為：H₂O
（2）反應(yīng)物的狀態(tài)是固液型故裝置選擇C；依據(jù)題目所給的信息一氧化氮能與氧氣反應(yīng)所以不能用排空氣法，只能用排水法．故選B C
（3）由于一氧化氮?dú)怏w是紅棕色所以現(xiàn)象上應(yīng)有此項(xiàng)內(nèi)容．故答案為：銅片表面有氣泡放出，錐形瓶中有紅棕色氣體
（4）利用事物的兩面性解決．故答案為：兩面性．
（5）選擇方案時(shí)要考慮是否產(chǎn)生有害氣體污染空氣，方案是否可行，是否安全，操作是否簡(jiǎn)單，是否節(jié)約了原料．方案一的生成物會(huì)污染環(huán)境，并且制取相同質(zhì)量的硝酸銅，方案二消耗的原料最少，硝酸中的硝酸根全部轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化成硝酸銅．
故答案為：方案二；產(chǎn)生相同質(zhì)量的硝酸銅所消耗的稀硝酸少．
故答案為：
（1）H₂O．（2）B，C；（3）銅片表面有氣泡放出，錐形瓶中有紅棕色氣體．
（4）兩面性．（5）方案二．產(chǎn)生相同質(zhì)量的硝酸銅所消耗的稀硝酸少．

點(diǎn)評(píng) 氣體制取裝置選取依據(jù)：1反應(yīng)物狀態(tài)，如固態(tài)液態(tài)，2、反應(yīng)發(fā)生所需要的條件，如加熱等；第一種裝置：反應(yīng)物為固體，反應(yīng)時(shí)需加熱，簡(jiǎn)稱“固固加熱型”．第二種裝置：反應(yīng)物為固體與液體，反應(yīng)時(shí)不需加熱，簡(jiǎn)稱“固液不加熱型”．收集裝置的選取依據(jù)：溶解度小或不溶的可以用排水法．溶于水或和水反應(yīng)的不可以用排水法密度比空氣大的用向上排氣法（相對(duì)分子質(zhì)量＞29）．密度比空氣小的用向下排氣法（相對(duì)分子質(zhì)量＜29）．但有些相對(duì)分子質(zhì)量和29差不多的不能用排氣法．