Question

如圖為某同學(xué)設(shè)計的驗證質(zhì)量為25g的銀元（銀和銅的合金）完全溶解于一定量的濃硝酸后生成NO₂氣體中含有NO的實驗裝置圖，并測定中銀元中銀的質(zhì)量分數(shù)．
已知：常溫時，NO₂與N₂O₄同時存在；在低于0℃時，幾乎只有無色的N₂O₄的晶體存在．

（1）反應(yīng)前先打開A中的活塞K₁，持續(xù)通一段時間N₂，其理由是

 

；
（2）若裝置中缺B，其后果是

 

．
（3）反應(yīng)結(jié)束后，打開D中的活塞K₂，并通入氧氣，銀銅合金完全溶解于濃硝酸后生成的NO₂氣體中含有NO的現(xiàn)象為：

 

，化學(xué)反應(yīng)方程式為：

 

．
（4）C裝置的作用是

 

；E中a儀器所起的作用是

 

；
（5）若該同學(xué)將A中完全反應(yīng)后的溶液倒入燒杯…，通過生成AgCl沉淀的方法，確定該銀元中銀的質(zhì)量分數(shù)，其實驗方案和操作為：

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗題

分析：（1）裝置內(nèi)的空氣中含有氧氣，能和NO反應(yīng)生成二氧化氮而造成干擾；
（2）二氧化氮或四氧化二氮和水反應(yīng)生成NO而造成干擾；
（3）NO被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮；
（4）把NO₂全部轉(zhuǎn)化為N₂O₄晶體，防止二氧化氮干擾NO的檢驗；后緩沖裝置的能防止倒吸；
（5）將銀離子轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，然后進行過濾、洗滌、烘干和測量，從而測定測定溶液中Ag⁺的質(zhì)量．

解答： 解：（1）空氣中含有氧氣，將生成的NO轉(zhuǎn)化為二氧化氮而對實驗造成干擾，為防止NO被氧化，所以先通入氮氣排出空氣，
故答案為：排除裝置內(nèi)的空氣，防止生成的NO被空氣中的O₂氧化；
（2）若裝置中缺B，A中揮發(fā)出的水蒸氣在C中生成液態(tài)水，導(dǎo)致二氧化氮或四氧化二氮和水反應(yīng)生成NO而干擾實驗，為排出水蒸氣的影響，用濃硫酸干燥氣體，
故答案為：C中水蒸氣被冷卻成水，它與NO₂或N₂O₄反應(yīng)生成NO，干擾NO的驗證；
（3）NO被氧氣氧化生成紅棕色氣體二氧化氮，反應(yīng)方程式為2NO+O₂=2NO₂，
二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向生成二氧化氮的方向移動，導(dǎo)致氣體顏色變深，
故答案為：D瓶內(nèi)氣體由無色變?yōu)榧t棕色；2NO+O₂=2NO₂；
（4）降低溫度，將二氧化氮完全轉(zhuǎn)化為N₂O₄晶體，防止二氧化氮對NO檢驗的干擾；該裝置后緩沖作用，防止倒吸，
故答案為：把NO₂全部轉(zhuǎn)化為N₂O₄晶體，避免在D裝置中對NO的驗證產(chǎn)生干擾；防止倒吸；
（5）將銀離子轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，然后進行過濾、洗滌、烘干和測量，從而測定測定溶液中Ag⁺的質(zhì)量，所以實驗方案和操作為：用蒸餾水洗滌燒杯2-3次，將洗滌液倒入燒杯，然后加入過量的NaCl溶液，過濾、洗滌、烘干、稱量AgCl，計算Ag的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)，
故答案為：用蒸餾水洗滌燒杯2-3次，將洗滌液倒入燒杯，然后加入過量的NaCl溶液，過濾、洗滌、烘干、稱量AgCl，計算Ag的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)．

點評：本題以銀和硝酸反應(yīng)為載體考查實驗探究，題目難度中等，明確NO和二氧化氮性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合化學(xué)平衡分析解答，知道明確實驗操作順序及各儀器的作用，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用所學(xué)知識能力．