Question

11．有如圖實驗裝置，其中a、b、c為彈簧夾．
（1）如果開啟a和c，關閉b，則Ⅰ中反應的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）如果將Ⅰ管中的稀硝酸換成濃硝酸，開啟a和c，關閉b，過一會兒觀察，可以看到Ⅱ里浸入水中的導管口有氣泡冒出，導管內氣體呈紅棕色，液面上方氣體為無色，試解釋這一現(xiàn)象Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．（用化學方程式表示）
（3）在問題（1）的實驗中，要使Ⅱ里的氣體始終保持無色，應該怎樣操作？先關閉a，開啟b和c，使產生的CO₂氣體排盡II里的空氣，再關閉 b打開a，二氧化碳環(huán)境中，一氧化氮不再反應．
（4）現(xiàn)給你一試管NO₂，其他藥品和儀器自選，請你設計實驗，要求盡可能多地使NO₂被水吸收，在虛線框中畫出你設計的裝置圖．

Answer 1

分析 （1）開啟a和c，關閉b，裝置中壓強減小，長頸漏斗中硝酸液體流下浸沒銅后發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅一氧化氮和水；
（2）I管中的稀硝酸換成濃硝酸，開啟a和c，關閉b，裝置中壓強減小，長頸漏斗中濃硝酸液體流下浸沒銅后發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅二氧化氮和水，二氧化氮和水反應生成一氧化氮；
（3）始終保持無色，裝置Ⅱ中不能含有空氣，需要Ⅲ反應生成二氧化碳把裝置Ⅱ中的空氣趕凈，生成的二氧化氮與水反應生成無色氣體；
（4）實驗過程中先將試管倒扣在水槽中，待到氣體變?yōu)闊o色后通入氧氣，直至試管中充滿液面為止，據(jù)此寫出裝置圖．

解答 解：（1）開啟a和c，關閉b，裝置中壓強減小，長頸漏斗中硝酸液體流下浸沒銅后發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅一氧化氮和水，反應的化學方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）I管中的稀硝酸換成濃硝酸，開啟a和c，關閉b，裝置中壓強減小，長頸漏斗中濃硝酸液體流下浸沒銅后發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅二氧化氮和水，反應的方程式為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，二氧化氮和水反應生成一氧化氮，導管內氣體呈紅棕色，液面上氣體是無色，反應方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（3）在問題（1）的實驗中，要使II里的氣體始終保持無色，應先關閉a，開啟b和c，使產生的CO₂氣體排盡II里的空氣，再關閉 b打開a，二氧化碳環(huán)境中，一氧化氮不再反應，
故答案為：先關閉a，開啟b和c，使產生的CO₂氣體排盡II里的空氣，再關閉 b打開a，二氧化碳環(huán)境中，一氧化氮不再反應；
（4）實驗過程中試管倒扣在水槽中，二氧化氮是紅棕色氣體，溶于水反應生成硝酸和一氧化氮：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，進入試管中液體體積占試管容積的三分之二，剩余氣體變化為無色；液面不再上升時通入氧氣與一氧化氮反應生成紅棕色二氧化氮，二氧化氮溶于水又生成一氧化氮和硝酸，氣體變化為無色氣體，液面上升，直至當試管充滿液體無氣體剩余，據(jù)此畫出裝置圖為：，
故答案為：．

點評 本題考查了實驗裝置的綜合應用，題目難度中等，明確發(fā)生反應的原理為解答關鍵，注意掌握常見實驗裝置的特點及使用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．