题目

题型：不详难度：来源：

（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）

解析

（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