Question

（11分）下圖為某實(shí)驗(yàn)者設(shè)計的驗(yàn)證銀圓（銀和銅的合金）完全溶解于一定量的濃硝酸后生成NO₂氣體中含有NO的實(shí)驗(yàn)裝置圖。常溫時，NO₂與N₂O₄同時存在；在低于0℃時，幾乎只有無色的N₂O₄的晶體存在。

（1）反應(yīng)前先打開A中的活塞K₁，持續(xù)通一段時間N₂，其理由是            。
（2）若裝置中缺B，其后果是                                             。
（3）反應(yīng)結(jié)束后，打開D中的活塞K₂，并通入氧氣，D瓶內(nèi)氣體由無色變?yōu)榧t棕色；若通入的是熱氧氣，則瓶內(nèi)氣體的顏色比以前更深，其原因是              。
（4）C裝置的作用是                 ；E中a儀器所起的作用是             。
（5）已知該銀圓的質(zhì)量為25g，加入75mL 12mol·L^—1的濃硝酸。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，A中燒瓶內(nèi)溶液中H⁺的濃度為2mol·L^—1（反應(yīng)中HNO₃既無揮發(fā)也無分解），溶液體積仍為75mL。
①參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是                  。
②為測定該銀圓中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)操作是              。

Answer 1

（11分）（1）趕走裝置中的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)。(1分)
（2）無法確認(rèn)銅與硝酸反應(yīng)是否生成了NO氣體（1分）
（3）熱的空氣使平衡 2NO₂  N₂O₄向逆方向移動，導(dǎo)致顏色加深（2分）
(4)將NO₂ 和NO分開（或除去二氧化氮?dú)怏w) （2分） 防倒吸（1分）
（5） 0、75mol （2分） 向反應(yīng)后的溶液中加入足量的鹽酸，過濾洗滌稱量干燥沉淀的質(zhì)量  （2分）
以上各題合理的答案也可以。

解析試題分析：（1）由于裝置中含有空氣，而空氣能把NO氧化生成NO₂，從而干擾實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，所以這樣操作的目的是趕走裝置中的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)。
（2）由于生成的氣體中含有水蒸氣，而NO₂能和水反應(yīng)生成NO，從而無法確認(rèn)銅與硝酸反應(yīng)是否生成了NO氣體，所以不能缺少B裝置。
（3）由于存在可逆反應(yīng)2NO₂N₂O₄，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以熱的空氣使平衡 2NO₂N₂O₄向逆方向移動，NO₂濃度增大，從而導(dǎo)致顏色加深。
(4)由于在低于0℃時，幾乎只有無色的N₂O₄的晶體存在，所以C裝置的目的是通過降溫將NO₂ 和NO分開（或除去二氧化氮?dú)怏w)。由于NO₂極易被氫氧化鈉溶液吸收，如果直接插入會導(dǎo)致溶液的倒流，所以E中a儀器所起的作用是防倒吸。
（5）①硝酸的總的物質(zhì)的量是0.9mol，剩余硝酸是0.15mol，所以參加反應(yīng)的硝酸是0.9mol－0.15mol＝0.75mol。
②由于反應(yīng)后金屬生成了硝酸鹽，所以要測定該銀圓中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要把金屬陽離子變成沉淀，然后通過稱量即可計算，所以正確的操作可以是向反應(yīng)后的溶液中加入足量的鹽酸，過濾洗滌稱量干燥沉淀的質(zhì)量。
考點(diǎn)：考查物質(zhì)的分離、外界條件對平衡的影響以及有關(guān)計算等
點(diǎn)評：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實(shí)驗(yàn)即科學(xué)探究之說法。縱觀近幾年高考，主要以考察探究性實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)為主。這些探究性和制備性實(shí)驗(yàn)的試題，綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能正確作答。
探究性實(shí)驗(yàn)的一般思路
1、準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />2、利用已學(xué)知識，分析如何實(shí)現(xiàn)這個目的-－實(shí)驗(yàn)原理
3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料，初步確定設(shè)計對策－－實(shí)驗(yàn)方案