问题 实验题

(16)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:

(1)测定硝酸的物质的量

反应结束后,从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为              mol。

(2)测定NO的体积

①从上图所示的装置中,你认为应选用      装置进行Cu与浓硝酸反应实验,选用的理由是             

②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是(填各导管口编号)             

③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置

      (“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。

(3)气体成分分析:若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Cu与浓硝酸反应的过程中      (填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是                 

(4)实验前,用托盘天平称取的铜片至少应为       g。

答案

(1)0.008(2分)

(2)A(2分,因为A装置可以通N2装装置中的空气排尽,防止反应生成的NO被装置内空气中O2氧化(2分)

②123547(2分,若只填出“1547”给1分)   ③升高(2分)

(3)有(2分)

因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积(89.6mL<112.0mL)(2分)

(4)0.5(2分)

(1)NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

1     1

则:c(NaOH)V(NaOH)=n(HNO3),带入数据,得:

n(HNO3)=4×0.1mol·L-1×(20.40-0.40)×10-3L=0.008mol

(2) ②A中生成的气体可能有NO、NO2,通过B(3 NO2+H2O=2HNO3+NO)将NO2转化为NO,再通过C排水到E中,E中测得水的体积即为NO体积;

③若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,说明装置内气压小于外界气压,所以应将量筒的位置升高,以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平;

(3)3 NO2+H2O=2HNO3+NO,由(1)知:n(HNO3)= 0.008mol

2    1

0.008mol 0.004mol

V(NO)= 0.004mol×22.4mol.L-1=89.6mL

即:NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积(89.6mL<112.0mL)

(4) (4)由(3),得:n(NO2)=0.012mol,

反应中生成的n(NO)=(0.112-0.0896)L/22.4L·mol-1=0.001mol

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O  3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

1                    2           3                     2

0.006mol          0.012mol   0.0015mol              0.001mol

则n(Cu)= 0.006mol +0.0015mol="0.0075" mol,

所以:m(Cu)=" 0.0075" mol×64g·mol-1=0.48g,≈0.5g

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