Question

為了證明NO可以與O₂和H₂O共同反應(yīng)生成HNO₃，某學(xué)生設(shè)計(jì)了下圖裝置。

按如下實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①檢查裝置氣密性。

②在中間四通直管中裝入一定量的水，并向左、右兩側(cè)試管及分液漏斗中加入圖示試劑。

③將銅絲插入稀硝酸，開(kāi)始反應(yīng)，一段時(shí)間后再將銅絲從溶液中抽出。

④打開(kāi)分液漏斗活塞，在試管中加入少量水，再立刻關(guān)閉。

⑤滴入幾滴石蕊試液。

請(qǐng)你參與幫助解答以下問(wèn)題：

（1）步驟①中，如何檢查該裝置的氣密性？________________________________________。

（2）步驟③中，當(dāng)銅絲插入稀硝酸時(shí)，觀察到的主要現(xiàn)象有：_______________________。

（3）步驟④中，中間四通直管中的水面將如何變化_____________________________，寫出此時(shí)變化的反應(yīng)方程式：___________________________________________________。

（4）加入石蕊試液的作用是________________________________________________。

Answer 1

解析：進(jìn)行裝置氣密性的檢查時(shí)，必須在裝置中沒(méi)有藥品的情況下進(jìn)行（空載），但在檢查時(shí)可以向裝置中加入水。當(dāng)將銅絲與稀硝酸接觸時(shí)，產(chǎn)生了無(wú)色氣體NO，整個(gè)裝置中氣體壓強(qiáng)增大，除了考慮左邊有無(wú)色氣體產(chǎn)生和溶液變藍(lán)外，還要考慮因氣體壓強(qiáng)增大時(shí)，中間管內(nèi)液面高度發(fā)生變化。此時(shí)如右邊管內(nèi)產(chǎn)生了氧氣，在開(kāi)始產(chǎn)生氧氣的一段時(shí)間內(nèi)，因NO、H₂O和O₂三者還沒(méi)來(lái)得及發(fā)生反應(yīng)，整個(gè)裝置中的壓強(qiáng)是增大，但隨后三者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成HNO₃，裝置中壓強(qiáng)又變小了。滴加石蕊，溶液中因有HNO₃而呈酸性，石蕊是變紅了，但如HNO₃達(dá)到一定濃度，因HNO₃有氧化性，而使石蕊褪色。

答案：（1）打開(kāi)分液漏斗活塞并取下上面塞子，壓擠膠頭滴管使其成“癟”狀，同時(shí)立刻關(guān)閉漏斗上活塞，若膠頭滴管橡膠頭一段時(shí)間內(nèi)仍呈“癟”狀，表示氣密性良好（其他合理的答案也行）

（2）試管內(nèi)先有紅棕色氣體，后又逐漸變?yōu)闊o(wú)色；試管中的液體由無(wú)色逐漸變藍(lán)色；中間直管中的液面起初略為上升，后開(kāi)始下降

（3）產(chǎn)生O₂開(kāi)始階段，液面下降，隨后再上升  4NO + 3O₂+2H₂O══4HNO₃

（4）檢驗(yàn)是否有酸生成