Question

用下圖（Ⅰ）裝置加入稀硝酸和銅片，在實(shí)驗(yàn)室里制備NO，在燒瓶中實(shí)際見(jiàn)到的氣體是紅棕色的，這就使人懷疑稀硝酸與銅反應(yīng)是否真能生成NO。即使可用排水取氣法收集到NO，也可以認(rèn)為是NO₂與水反應(yīng)生成了NO而無(wú)法證實(shí)。現(xiàn)用U形管、分液漏斗、酒精燈、膠塞等儀器，設(shè)計(jì)下圖（Ⅱ）裝置，來(lái)證實(shí)稀硝酸與銅反應(yīng)的確生成了NO而不是NO₂。

（1）補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟：

a．檢驗(yàn)裝置的氣密性

b．將活塞打開(kāi)，從U形管長(zhǎng)管口注入稀硝酸，一直注到　　　　　　　　 為止。

c．關(guān)閉活塞，用酒精燈在　　　　   　　  加熱，當(dāng)觀察到　　　　　　　　 時(shí)，立即撤去酒精燈。

（2）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（Ⅰ）可以在何處觀察到無(wú)色的NO氣體？　　　　　　　　　　　　　　　　  。反應(yīng)在什么情況下可以自動(dòng)停止？（銅絲與稀HNO₃均未反應(yīng)完）　　　　　　    。

（Ⅱ）如果再將活塞慢慢打開(kāi)，可立即觀察到明顯現(xiàn)象有　　　　　　　　　　    。通過(guò)以上兩個(gè)過(guò)程可以獲得NO與NO₂鮮明對(duì)照的實(shí)驗(yàn)效果。

（3）若用裝置（2）制取并收集NO，應(yīng)對(duì)裝置作何簡(jiǎn)單的改動(dòng)？

  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）單孔塞下沿且液面上不再有氣泡；U形管短管一側(cè)；銅絲上有氣泡產(chǎn)生 （2）U形管短管一側(cè)上方；當(dāng)產(chǎn)生的NO將稀硝酸排入長(zhǎng)管，使銅與稀硝酸脫離接觸；長(zhǎng)管中稀硝酸又回落到短管內(nèi)，分液漏斗中有紅棕色氣體出現(xiàn)。 （3）將分液漏斗改為玻璃導(dǎo)管（用排水法收集）

提示：

對(duì)比左圖，裝置Ⅱ中盛放反應(yīng)物銅和稀硝酸的容器由燒瓶換成U形管，裝置Ⅰ燒瓶?jī)?nèi)液面上的空間充滿空氣，相當(dāng)于裝置Ⅱ中的分液漏斗部分，活塞將兩部分分開(kāi)。關(guān)閉活塞即可避免產(chǎn)生的氣體與空氣接觸。所以若生成氣體為無(wú)色，即為NO，若產(chǎn)生的氣體為紅棕色，則為NO2。 在檢查裝置的氣密性后，將活塞打開(kāi)與大氣相通，從U形管的長(zhǎng)管口注入稀硝酸，應(yīng)趕盡U形管中的空氣，以防生成的NO與其反應(yīng)變成NO2。所以稀硝酸應(yīng)一直注入到單孔塞下沿，使液面上不再有氣泡。 關(guān)閉活塞，用酒精燈在有藥品的一側(cè)加熱，由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)提供的熱量使反應(yīng)啟動(dòng)后，即觀察到銅絲上有氣泡生成時(shí)，立即停止加熱。由于NO不溶于水，產(chǎn)生的NO聚集在U形管短管一側(cè)的膠塞下面，將稀硝酸排入長(zhǎng)管，直至使銅與稀硝酸脫離接觸，反應(yīng)自動(dòng)停止。如果再將活塞慢慢打開(kāi)，NO逸出，與空氣接觸生成紅棕色NO2，U形管內(nèi)外壓強(qiáng)相等，使長(zhǎng)管中硝酸又回落到短管內(nèi)。 若用此裝置制取并收集NO，將出氣口分液漏斗改為玻璃導(dǎo)管，用排水法收集即可。