Question

NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于在细胞和细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控．
（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为______．
（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示．
打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是______（写化学方程式）．
（3）为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO．反应开始时，可以在U形管右端观察到无色的NO气体．长玻璃管的作用是______．
（4）假设实验中12.8g Cu全部溶解，需要通入标准状况下______L O₂才能使NO全部溶于水．
（5）用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是______（填“甲”“乙”“丙”或“丁”），理由是______．
甲：铜硝酸铜
乙：铜硝酸铜
丙：铜氯化铜硝酸铜
丁：铜氧化铜硝酸铜．

Answer

（1）根据铜的还原性和硝酸的氧化性，写出化学反应方程式，根据方程式书写离子反应方程式；
（2）二氧化氮是红棕色的气体，一氧化氮很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体；
（3）根据一氧化氮的溶解性和装置的特点解答；
（4）根据得失电子守恒解答，1个铜原子失去2个电子，1个氧分子得到4个电子变成-2价的氧；
（5）从经济角度出发，制取等量的硝酸铜时，所用的原料最少，成本最低；从环境保护的角度出发，制取硝酸铜时不对环境造成污染；
【解析】
（1）硝酸具有氧化性，能氧化金属，铜和硝酸反应，铜从0价变为+2价，变成硝酸铜，硝酸中的+5价的氮被还原成一氧化氮，反应的化学方程式：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑；
（2）一氧化氮很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体，所以，制取一氧化氮的装置打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，发生2NO+O2═2NO2，
故答案为：2NO+O2═2NO2；
（3）一氧化氮是难溶于水的气体，当取一氧化氮的装置产生一氧化氮气体时，气体难溶于水，气体把U形管的液体压出，
故答案为：接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出；
（4）铜和硝酸反应，铜失去电子，硝酸得到电子变成一氧化氮，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，一氧化氮和氧气和水反应生成硝酸，4NO+2H2O+3O2=4HNO3，氧气得电子，一氧化氮失去电子，所以铜失去的电子数等于氧气得到的电子数，12.8g Cu为 0.2mol，全部溶解，失去0.4mol电子，1个氧分子得到4个电子变成-2价的氧，所以需氧气0.1mol，0.1mol氧气在标准状况下的体积为2.24 L，
故答案为：2.24 L；
（5）甲：铜与浓硝酸制取硝酸铜时的方程式是：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，生成的NO2会造成大气污染，不环保，故甲不正确；
乙：铜与稀硝酸制取硝酸铜时的方程式是：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成的NO也会造成大气污染，不环保，故乙不正确；
丙：此过程中使用到了氯气，氯气剧毒，对环保不利，且氯化铜不能与硝酸反应生成硝酸铜，故丙不正确；
丁：此过程用方程式可表示为：2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O，从过程可以看出该过程不会产生有毒气体，环保且没有多消耗原料，故丁正确；
故答案为：丁；制取相同质量的Cu（NO3）2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不产生污染环境的气体；