Question

18．某課外活動小組設計了以下實驗驗證Ag與濃硝酸反應的過程中可能產(chǎn)生NO．其實驗流程圖如圖1，2：

（1）測定硝酸的物質(zhì)的量反應結束后，從如圖3裝置B中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol•L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示劑，滴定前后的滴定管中液面的位置如上圖所示．在B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為0.008 mol，則Ag與濃硝酸反應過程中生成的NO₂在標準狀況下的體積為268.8mL．
（2）測定NO的體積．
①從如圖3所示的裝置中，你認為應選用A裝置進行Ag與濃硝酸反應實驗，選用的理由是因為A裝置可以通入N₂將裝置中的空氣排盡，防止NO被空氣中O₂氧化．
②選用如圖3所示儀器組合一套可用來測定生成NO體積的裝置，其合理的連接順序是123547（填各導管口編號）．
③在測定NO的體積時，若量筒中水的液面比集氣瓶的液面要低，此時應將量筒的位置升高（填“下降”或“升高”），以保證量筒中的液面與集氣瓶中的液面持平．
（3）氣體成分分析．
若實驗測得NO的體積為112.0mL（已折算到標準狀況），則Ag與濃硝酸反應的過程中有（填“有”或“沒有”）NO產(chǎn)生，作此判斷的依據(jù)是因為NO₂與水反應生成的NO的體積小于收集到的NO的體積（89.6＜112.0）．

Answer 1

分析 （1）B容器中是二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮；100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol•L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示劑，終點時，消耗氫氧化鈉溶液的體積為20.4ml-0.4ml=20ml；所以生成硝酸25.00mL溶液中含有0.02L×0.1mol/L=0.002mol，則B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為0.008mol；由3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知金屬反應生成二氧化氮物質(zhì)的量為0.012mol，根據(jù)V=nV_m計算NO₂在標準狀況下的體積；
（2）一氧化氮氣體易被氧氣氧化生成二氧化氮對驗證產(chǎn)生干擾；選用圖所示儀器組合一套可用來測定生成NO體積的裝置，用水吸收生成的二氧化氮氣體，可以用排水量氣法測定一氧化氮氣體的體積；依據(jù)量筒讀取液體體積時需要和集氣瓶液面相平，溫度在常溫下；
（3）若實驗測得NO的體積為112.0mL（已折算到標準狀況），結合二氧化氮反應生成的一氧化氮氣體體積減小比較判斷．

解答 解：（1）B容器中是二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮；100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol•L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示劑，終點時，消耗氫氧化鈉溶液的體積為20.4ml-0.4ml=20ml，所以生成硝酸25.00mL溶液中含有0.02L×0.1mol/L=0.002mol，則B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為0.008mol，由3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知金屬與硝酸反應生成二氧化氮物質(zhì)的量為0.012mol，則Ag與濃硝酸反應過程中生成的NO₂在標準狀況下的體積V=nV_m=0.012mol×22.4L/mol=268.8mL，
故答案為：0.008；268.8；
（2）①一氧化氮氣體易被氧氣氧化生成二氧化氮對驗證產(chǎn)生干擾，AD相比A裝置利用氮氣可以把裝置中的空氣排凈；
故答案為：A；因為A裝置可以通入N₂將裝置中的空氣排盡，防止NO被空氣中O₂氧化；
②用A進行銅和濃硝酸的反應，用水吸收生成的二氧化氮氣體，導氣管長進短出，可以用排水量氣法測定一氧化氮氣體的體積，排水集氣瓶導氣管應短進長出，連接順序為：123547，
故答案為：123547；
③讀數(shù)之前應保持內(nèi)外壓強相同，恢復到室溫下讀取量筒中液體的體積，若量筒中水的液面比集氣瓶的液面要低，此時應將量筒的位置升高，以保證量筒中的液面與集氣瓶中的液面持平，
故答案為：升高；
（3）實驗測得NO的體積為112.0mL（已折算到標準狀況），依據(jù)上述計算得到Cu和濃硝酸生成二氧化氮氣體物質(zhì)的量為0.012mol，依據(jù)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知一氧化氮氣體物質(zhì)的量為0.004mol，標準狀況下體積為0.004×22.4L/mol=0.0896L=89.6ml＜112.0L可知Cu和硝酸反應生成一氧化氮氣體，
故答案為：有；因為NO₂與水反應生成的NO的體積小于收集到的NO的體積（89.6＜112.0）．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設計，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側(cè)重分析能力、實驗能力及計算能力的綜合考查，題目難度中等．