Question

（18分）NO很容易與許多分子迅速發(fā)生反應(yīng)，科學家發(fā)現(xiàn)在生物體中不斷地產(chǎn)生NO，用于細胞間傳遞信息；NO還參與心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控。

Ⅰ.（1）實驗室用金屬銅和稀硝酸制取NO的離子方程式為

_____________________________________________________。

（2）NO是有毒氣體，某學生為防止污染，用分液漏斗和燒杯裝配了一套簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的NO氣體發(fā)生裝置，如圖甲所示。

①實驗室若沒有銅絲，而只有小銅粒，在使用上述裝置進行實驗時，可用絲狀材料包裹銅粒以代替銅絲進行實驗，這種絲狀材料的成分可以是________(填選項編號)。

A．鐵 B．鋁 C．鉑 D．玻璃

（3）為證明銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成的確實是NO，某學生另設(shè)計了一套如圖乙所示的裝置制取NO。反就開始后，可以在U形管右端觀察到無色的NO氣體。

①長玻璃管的作用是___________________________________。

②讓反應(yīng)停止的操作方法及原因是________________________。

（4）以下收集NO氣體的裝置，合理的是________(填選項代號)。

（5）假設(shè)實驗中12.8 g Cu全部溶解，需要通入標況下________mL O2才能使NO全部溶于水。

Ⅱ．用金屬銅制取硝酸銅，從節(jié)約原料和防止環(huán)境污染的角度考慮，下列4種方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)，理由是___________________________________________。

 

 

Answer 1

Ⅰ.（1）3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ （2）①C、D�、�2NO＋O2===2NO2

（3）①接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出

②關(guān)閉U形管右端導氣管上的活塞，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將U形管右端內(nèi)的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)就會停止。

（4）C、D　（5）2.24 L

II．丁 制取相同質(zhì)量的Cu(NO3)2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體。

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）金屬銅可以和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮以及水，即3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，離子方程式為：3Cu+8HNO3（�。┄T3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O。

（2）①實驗室若沒有銅絲，銅粒以代替銅絲進行實驗，則包裹桶里的不能是金屬鐵以及金屬鋁，因為他們的活潑性強于金屬銅，會先于金屬銅和硝酸之間發(fā)生反應(yīng)，故答案為：C、D。

②試管內(nèi)有空氣，NO容易被氧化為紅棕色的氣體二氧化氮，即2NO+O2═2NO2。

（3）①一氧化氮是難溶于水的氣體，當制取一氧化氮的裝置產(chǎn)生一氧化氮氣體時，氣體難溶于水，氣體把U形管的液體壓出，所以長玻璃管的作用是：接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出。

②讓反應(yīng)停止的操作方法及原因是：關(guān)閉U形管右端導氣管上的活塞，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將U形管右端內(nèi)的稀硝酸向下壓，使銅絲與稀硝酸分開，反應(yīng)就會停止。

（4）NO能與O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集，NO難溶于水，可用排水法收集，故C、D正確。

（5）銅和硝酸反應(yīng)，銅失去電子，硝酸得到電子變成一氧化氮，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，一氧化氮和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，4NO+2H2O+3O2=4HNO3，氧氣得電子，一氧化氮失去電子，所以銅失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，12.8g Cu為 0.2mol，全部溶解，失去0.4mol電子，1個氧分子得到4個電子變成-2價的氧，所以需氧氣0.1mol，0.1mol氧氣在標準狀況下的體積為2.24 L。

II．Cu與濃硝酸或稀硝酸反應(yīng)分別生產(chǎn)NO2、NO等污染環(huán)境的有毒氣體，丙方案用到Cl2，能污染環(huán)境，制取相同質(zhì)量的Cu(NO3)2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體，所以4種方法中最好的是丁。

考點：本題考查實驗方案的設(shè)計與評價、方程式的書寫、化學計算。