现要制取一些二氧化氮气体来做演示分子运动的实验。已知二氧化氮气体可以通过铜和浓硝酸反应Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O得到。二

题文

现要制取一些二氧化氮气体来做演示分子运动的实验。已知二氧化氮气体可以通过铜和浓硝酸反应Cu+4HNO₃(浓)===Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O得到。二氧化氮是一种红棕色的气体，密度比空气大，能和水反应生成HNO₃和NO气体，NO和NO₂都是大气污染物。现给出下列装置（A~F）：



（1）写出二氧化氮和水反应的化学方程式______________________________________；
（2）制二氧化氮的发生装置可以选__________，收集二氧化氮的装置应该选_________；
（3）要得到干燥的二氧化氮可将其通过________________； E装置中NaOH溶液的作用是                    。
（4）NO一遇到O₂就会变成NO₂，收集NO应用__________法；
（5）用如上图F装置演示分子运动时，为了缩短演示的时间，NO₂最好放在__________（选填“上”或“下”）面的集气瓶中，另一瓶是空气，抽去两瓶之间的玻璃片，可以看到________________________________________________________________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1) 3NO₂+ H₂O="==" 2HNO₃+ NO     (2)B   E       (3)浓硫酸 消除NO₂防止污染
（4）排水    （5）上上面集气瓶中红棕色气体向下面集气瓶扩散直到均匀混合

解析

（1）根据题意，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故反应的化学方程式为3NO₂+ H₂O=2HNO₃+ NO。
（2）根据题意，“二氧化氮气体可以通过Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O制得”，即反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，故应选固-液不加热型的发生装置B；由于二氧化氮能和水反应，故不能用排水法收集；又由于二氧化氮的密度比空气大，故可用向上排空气法收集，但同时因为NO₂是大气污染物，故要用E装置收集，氢氧化钠溶液可以吸收多余的二氧化氮，防止污染空气。
（3）由于浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化氮反应，故可用来干燥二氧化氮；E装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的二氧化氮。
（4）由于一氧化氮会与空气中的氧气发生反应，还会污染空气，故不能用排空气法收集，由于一氧化氮难溶于水，故可用排水法收集。
（5）一切物质的分子都在不停的运动，将密度大的气体放在上面，密度小的气体放在下面会加快分子运动的速度。
点评：本题的考查重点是，常用气体的发生装置和收集装置的选取方法，要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置，根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。

考点

据考高分专家说，试题“现要制取一些二氧化氮气体来做演示分子运动.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。

氧气的制取和收集

氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。

实验室制取收集氧气：

过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H₂O₂

2H₂O+O₂↑2KMnO₄

K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑发生装置固液常温型


固体加热型


收集装置氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集


整体装置图



操作步骤①检查装置气密性
②再锥形瓶中装入二氧化锰
③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来）
④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
⑤收集氧气
①检查装置气密性
②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯，预热后加热试管
⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体
⑥收集完毕，先将导管移出水面
⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。
②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。
③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。
④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。