Question

用下圖（Ⅰ）裝置加入稀硝酸和銅片，在實驗室里制備NO，在燒瓶中實際見到的氣體是紅棕色的，這就使人懷疑稀硝酸與銅反應是否真能生成NO。即使可用排水取氣法收集到NO，也可以認為是NO₂與水反應生成了NO而無法證實。現(xiàn)用U形管、分液漏斗、酒精燈、膠塞等儀器，設計下圖（Ⅱ）裝置，來證實稀硝酸與銅反應的確生成了NO而不是NO₂。

（1）補充完成實驗步驟：

a．檢驗裝置的氣密性

b．將活塞打開，從U形管長管口注入稀硝酸，一直注到　　　　　　　　 為止。

c．關閉活塞，用酒精燈在　　　　   　　  加熱，當觀察到　　　　　　　　 時，立即撤去酒精燈。

（2）觀察實驗現(xiàn)象

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

（Ⅱ）如果再將活塞慢慢打開，可立即觀察到明顯現(xiàn)象有　　　　　　　　　　    。通過以上兩個過程可以獲得NO與NO₂鮮明對照的實驗效果。

（3）若用裝置（2）制取并收集NO，應對裝置作何簡單的改動？

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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；銅絲上有氣泡產生 （2）U形管短管一側上方；當產生的NO將稀硝酸排入長管，使銅與稀硝酸脫離接觸；長管中稀硝酸又回落到短管內，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管（用排水法收集）

提示：

對比左圖，裝置Ⅱ中盛放反應物銅和稀硝酸的容器由燒瓶換成U形管，裝置Ⅰ燒瓶內液面上的空間充滿空氣，相當于裝置Ⅱ中的分液漏斗部分，活塞將兩部分分開。關閉活塞即可避免產生的氣體與空氣接觸。所以若生成氣體為無色，即為NO，若產生的氣體為紅棕色，則為NO2。 在檢查裝置的氣密性后，將活塞打開與大氣相通，從U形管的長管口注入稀硝酸，應趕盡U形管中的空氣，以防生成的NO與其反應變成NO2。所以稀硝酸應一直注入到單孔塞下沿，使液面上不再有氣泡。 關閉活塞，用酒精燈在有藥品的一側加熱，由于此反應為放熱反應，當提供的熱量使反應啟動后，即觀察到銅絲上有氣泡生成時，立即停止加熱。由于NO不溶于水，產生的NO聚集在U形管短管一側的膠塞下面，將稀硝酸排入長管，直至使銅與稀硝酸脫離接觸，反應自動停止。如果再將活塞慢慢打開，NO逸出，與空氣接觸生成紅棕色NO2，U形管內外壓強相等，使長管中硝酸又回落到短管內。 若用此裝置制取并收集NO，將出氣口分液漏斗改為玻璃導管，用排水法收集即可。