Question

3．機(jī)動(dòng)車排放的尾氣是空氣的重要污染源，其成分之一是NO．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在查閱資料后得知：①NO常溫下是一種無色、難溶于水的氣體，它的密度比空氣略大；②NO常溫下能與氧氣迅速反應(yīng)，生成紅棕色的NO₂氣體：2NO₂+O₂=2NO₂；③實(shí)驗(yàn)室常用銅與稀硝酸反應(yīng)制取NO：3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X． 根據(jù)以上信息完成下列問題：

（1）物質(zhì)X的化學(xué)式為H₂O．
（2）若選擇合適的裝置來制取并收集NO氣體，你選擇的發(fā)生裝置是B，收集裝置是C．
（3）某化工廠準(zhǔn)備生產(chǎn)Cu（NO₃）₂，以銅和稀硝酸為主要原料設(shè)計(jì)了兩種方案：
方案一：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X；
方案二：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+2HNO₃═Cu（NO₃）₂+H₂O．
從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，你認(rèn)為較合理的方案是方案二．從經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，選擇此方案的另一條理由是制取相同質(zhì)量的硝酸銅時(shí)，方案二消耗硝酸少．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后元素種類不變，原子種類和總個(gè)數(shù)都不變；
（2）根據(jù)制取氣體的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的性質(zhì)可以選擇發(fā)生裝置和收集裝置
（3）不同的實(shí)驗(yàn)方案，優(yōu)缺點(diǎn)不同．

解答 解：（1）由3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X可知，反應(yīng)前后銅原子都是3個(gè)，氮原子都是8個(gè)，反應(yīng)前氫原子8個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是8個(gè)，包含在4X中，反應(yīng)前氧原子24個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是24個(gè)，其中4個(gè)包含在4X中，因此物質(zhì)X的化學(xué)式為H₂O．
故填：H₂O．
（2）反應(yīng)物是固體和液體，不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置，一氧化氮能和空氣中的氧氣反應(yīng)，不能用排空氣法收集，不溶于水，可以用排水法收集，即用C裝置收集．
故填：B；C．
（3）從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，較合理的方案是方案二，是因?yàn)榉桨付�中不產(chǎn)生污染環(huán)境的一氧化氮?dú)怏w，而方案一中產(chǎn)生污染環(huán)境的一氧化氮?dú)怏w；
從經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，選擇此方案的另一條理由是制取相同質(zhì)量的硝酸銅時(shí)，方案二消耗硝酸少．
故填：方案二；制取相同質(zhì)量的硝酸銅時(shí)，方案二消耗硝酸少．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．