Question

用下列儀器、藥品驗證由銅和適量濃硝酸反應產生的氣體中含NO（儀器從圖示所列中選用，N₂和O₂的用量可自由控制）。已知：①NO+NO₂+2OH－→2NO+H₂O②氣體液化溫度：NO₂ 21℃，NO-152℃

試回答：
（1）儀器的連接順序（按左→右連接，填各接口的編號）為                        。
（2）反應前應通入N₂，目的是                                                。
（3）裝置F的作用是                                                        。
（4）確認氣體中含NO的現象是                                              。
（5）若通入O₂過量則B中反應的化學方程式為                                。

Answer 1

（1）1,5,4,10,11,6,7,2（10和11可以顛倒）
（2）驅趕裝置中空氣，防止反應產生的NO被氧化
（3）通入O₂后裝置D中有紅棕色氣體生成
（4）分離NO和NO₂（或使NO₂液化）
（5）4NO₂+O₂+4NaOH→4NaNO₂+2H₂O

題中要求從被選儀器和裝置中選出適當儀器和裝置來驗證Cu和濃HNO₃反應產生的氣體中有NO。檢驗NO的一般方法是利用它能被O₂氧化而生成棕色氣體（NO₂）的原理。而Cu與濃HNO₃反應也有NO₂氣體生成，所以在檢驗NO之前必須將NO₂除去。根據題示信息， NO₂易液化，所以可利用此性質將混合氣體冷卻以達到分離NO₂和NO的目的。由于裝置中有空氣，能將生成的NO氧化而達不到實驗目的，所以必須先向裝置中通入N₂，驅趕掉空氣。由于在冰水浴中NO溫度降低，與氧氣反應后易生成更多的N₂O₄，即2NO₂  N₂O₄-Q，所以應選擇熱水浴的裝置D，為防止污染，實驗最后需有尾氣處理裝置。另外，為防止NO₂與H₂O反應生成NO，需要在NO₂液化前將H₂O（氣）除去。本題只能先除去水再除去NO₂才能證明NO的存在，命題者通過嚴密的構思，重視實驗設計的能力訓練，達到了對實驗能力考查的目的，也體現了科學思維素質的培養(yǎng)。解題者只有克服思維定勢、運用科學思維方法，方能消除錯誤隱患。