某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去,装置气密性良好,F是用于鼓入空气的双连打气球)。
实验操作及现象:
实验操作 | 现象 |
Ⅰ.将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触 | 产生气体 |
Ⅱ.当C装置中产生白色沉淀时,立刻将B装置上提 | |
Ⅲ.将A装置中铜丝放入稀硝酸中,给A装置微微加热 | A装置中产生无色气体 E装置中开始时出现浅红棕色气体 |
Ⅳ.用F装置向E装置中鼓入空气 | E装置内气体颜色逐渐加深 |
Ⅴ.一段时间后 | C装置中白色沉淀溶解 |
试回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为 ;操作Ⅰ的目的是 ;D装置的作用是 。
(2)C装置中白色沉淀的化学式是 ,操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。
(3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的化学方程式是 。
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是 。
(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明) 。
(1)CO2 用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳赶走装置内的空气 平衡压强,吸收NO、NO2、CO2尾气,防止污染大气
(2)CaCO3 防止消耗稀硝酸过多,从而影响铜与稀硝酸的反应
(3)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(4)CO2的密度比空气的大,CO2从长管进入E装置,并没有把E装置中的空气排尽,致使部分NO先与未排尽的空气反应生成少量红棕色NO2,当用F装置鼓入空气时,E装置中有更多NO2生成,所以红棕色加深
(5)3NO2+H2O=2HNO3+NO(或4NO+3O2+2H2O=4HNO3),CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
该实验的原理是首先用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2将装置中的空气排尽,以防止空气中的氧气对实验造成干扰,然后铜与稀硝酸反应产生气体,通过向E装置中通入空气,气体颜色变深,说明铜与稀硝酸反应产生的气体为NO,最后处理尾气。(1)操作Ⅰ是用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2将装置中的空气排尽,以防止空气中的氧气对实验干扰。(2)C装置中白色沉淀是CaCO3,操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提是防止消耗稀硝酸过多,从而影响铜与稀硝酸的反应。(3)操作Ⅲ中A装置中发生的是铜与稀硝酸的反应。(4)E装置内气体颜色逐渐加深是由于E装置中有更多NO2生成。(5)操作Ⅴ现象产生的原因是NO2与H2O反应生成硝酸,硝酸与CaCO3反应。