Question

NO很容易與許多分子迅速發(fā)生反應(yīng)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在生物體中不斷地產(chǎn)生NO，用于在細(xì)胞和細(xì)胞間傳遞信息；NO還參與心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及中樞和外圍神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控．
（1）實(shí)驗(yàn)室用金屬銅和稀硝酸制取NO的離子方程式為_(kāi)_____．
（2）NO是有毒氣體，某學(xué)生為防止污染，用分液漏斗和燒杯裝配了一套簡(jiǎn)易的、能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的NO氣體發(fā)生裝置，如圖甲所示．
打開(kāi)分液漏斗的活塞使反應(yīng)進(jìn)行，在分液漏斗中實(shí)際看到的氣體是紅棕色的，原因是______（寫(xiě)化學(xué)方程式）．
（3）為證明銅絲與稀硝酸反應(yīng)生成的確實(shí)是NO，某學(xué)生另設(shè)計(jì)了一套如圖乙所示的裝置制取NO．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，可以在U形管右端觀察到無(wú)色的NO氣體．長(zhǎng)玻璃管的作用是______．
（4）假設(shè)實(shí)驗(yàn)中12.8g Cu全部溶解，需要通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下______L O₂才能使NO全部溶于水．
（5）用金屬銅制取硝酸銅，從節(jié)約原料和防止環(huán)境污染的角度考慮，下列4種方法中最好的是______（填“甲”“乙”“丙”或“丁”），理由是______．
甲：銅硝酸銅
乙：銅硝酸銅
丙：銅氯化銅硝酸銅
�。恒~氧化銅硝酸銅．

Answer 1

解：（1）硝酸具有氧化性，能氧化金屬，銅和硝酸反應(yīng)，銅從0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，變成硝酸銅，硝酸中的+5價(jià)的氮被還原成一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑；
（2）一氧化氮很容易和空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，所以，制取一氧化氮的裝置打開(kāi)分液漏斗的活塞使反應(yīng)進(jìn)行，在分液漏斗中實(shí)際看到的氣體是紅棕色的，發(fā)生2NO+O₂═2NO₂，
故答案為：2NO+O₂═2NO₂；
（3）一氧化氮是難溶于水的氣體，當(dāng)取一氧化氮的裝置產(chǎn)生一氧化氮?dú)怏w時(shí)，氣體難溶于水，氣體把U形管的液體壓出，
故答案為：接收被氣體壓出U形管的液體，防止稀硝酸溢出；
（4）銅和硝酸反應(yīng)，銅失去電子，硝酸得到電子變成一氧化氮，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，一氧化氮和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃，氧氣得電子，一氧化氮失去電子，所以銅失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，12.8g Cu為 0.2mol，全部溶解，失去0.4mol電子，1個(gè)氧分子得到4個(gè)電子變成-2價(jià)的氧，所以需氧氣0.1mol，0.1mol氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L，
故答案為：2.24 L；
（5）甲：銅與濃硝酸制取硝酸銅時(shí)的方程式是：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，生成的NO₂會(huì)造成大氣污染，不環(huán)保，故甲不正確；
乙：銅與稀硝酸制取硝酸銅時(shí)的方程式是：3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，生成的NO也會(huì)造成大氣污染，不環(huán)保，故乙不正確；
丙：此過(guò)程中使用到了氯氣，氯氣劇毒，對(duì)環(huán)保不利，且氯化銅不能與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，故丙不正確；
�。捍诉^(guò)程用方程式可表示為：2Cu+O₂2CuO，CuO+2HNO₃=Cu（NO₃）₂+H₂O，從過(guò)程可以看出該過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，環(huán)保且沒(méi)有多消耗原料，故丁正確；
故答案為：��；制取相同質(zhì)量的Cu（NO₃）₂，丁所消耗的HNO₃的量最少（原料的利用率最高）且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體；
分析：（1）根據(jù)銅的還原性和硝酸的氧化性，寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)方程式書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)方程式；
（2）二氧化氮是紅棕色的氣體，一氧化氮很容易和空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w；
（3）根據(jù)一氧化氮的溶解性和裝置的特點(diǎn)解答；
（4）根據(jù)得失電子守恒解答，1個(gè)銅原子失去2個(gè)電子，1個(gè)氧分子得到4個(gè)電子變成-2價(jià)的氧；
（5）從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，制取等量的硝酸銅時(shí)，所用的原料最少，成本最低；從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，制取硝酸銅時(shí)不對(duì)環(huán)境造成污染；
點(diǎn)評(píng)：本題考查了銅與硝酸的反應(yīng)，掌握相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．