Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗（夾持儀器已略去）。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。

可選藥品：濃硝酸、3 mol／L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳

已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)2NO2+2 NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

（1）實驗應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是_____。

（2）滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后_______。

（3）裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

（4）裝置②的作用是_____，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

（5）該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是______。

（6）實驗結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確，這些方案中可行的是______。（選填字母）

a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化

b．加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化

c．向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化

d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化

Answer 1

【答案】3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液 通入CO2一段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi) Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O 將NO2轉(zhuǎn)化為NO 3NO2+H2O===2HNO3+NO 裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色 acd

【解析】

原理檢查裝置氣密性后，打開彈簧夾通入CO2排除裝置中空氣；關(guān)閉彈簧夾，①裝置打開分液漏斗活塞，銅與濃硝酸反應(yīng)制得二氧化氮氣體；NO2氣體通入②裝置中，二氧化氮與水反應(yīng)生成NO；③裝置中是稀硝酸驗證不能氧化NO；⑤裝置排水法收集NO；④裝置中濃硝酸驗證可以氧化NO2；⑥裝置中NaOH溶液吸收NO2。

（1）根據(jù)裝置特點和實驗?zāi)康呐袛啵?/span>

（2）根據(jù)空氣造成的影響確定如何實施操作；同時根據(jù)一氧化氮的性質(zhì)判斷裝置⑤的操作；

（3）根據(jù)銅和濃硝酸的性質(zhì)結(jié)合實驗現(xiàn)象判斷產(chǎn)物，從而確定反應(yīng)方程式；

（4）根據(jù)二氧化氮的性質(zhì)且能轉(zhuǎn)化為一氧化氮選擇試劑；根據(jù)實驗現(xiàn)象結(jié)合二氧化氮的性質(zhì)書寫反應(yīng)方程式；

（5）根據(jù)對比實驗③、④的實驗現(xiàn)象判斷；

（6）根據(jù)是否改變?nèi)芤褐邢跛徙~的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶解氣體的濃度判斷；

（1）根據(jù)裝置特點和實驗?zāi)康�，裝置⑤是收集NO，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染大氣；因為要驗證稀HNO3不能氧化NO，裝置③中應(yīng)該盛放稀硝酸；

答案：3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液；
（2）由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時間CO2趕走裝置中的空氣，同時也需將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出；

答案：通入CO2一段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)；
（3）Cu與濃HNO3反應(yīng)生成Cu（NO3）2、NO2、H2O；

答案：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；

（4）裝置②中盛放H2O，使NO2與H2O反應(yīng)生成NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO，

答案：將NO2轉(zhuǎn)化為NO； 3NO2+H2O=2HNO3+NO；

（5）NO通過稀HNO3溶液后，若無紅棕色NO2產(chǎn)生，說明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說明之．裝置④中盛放的是濃HNO3，若濃HNO3能氧化NO則裝置④液面的上方會產(chǎn)生紅棕色氣體；

答案：裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色；
（6）要證明是Cu（NO3）2濃度過高或是溶解了NO2導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色，一是可設(shè)計將溶解的NO2趕走（a、c方案）再觀察顏色變化．二是增加溶液中Cu（NO3）2溶液的濃度（d方案）觀察反應(yīng)后的顏色變化；

答案：a c d