Question

某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行濃、稀硝酸分別與NO反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，以探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱（夾持儀器已略去）．


還可選用的藥品：濃硝酸、3mol?L^-1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、足量氫氧化鈉溶液
已知：
①濃硝酸能將NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO．由此可得出濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸的結(jié)論．
②氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，但能與NO₂發(fā)生反應(yīng)，生成NaNO₃與NaNO₂
（1）加藥品時(shí)，若已知③中裝的是稀硝酸，為了達(dá)到探究目的，并避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程有害氣體排放到空氣中，則還應(yīng)在裝置②、④、⑥中依次加入的藥品是______、______、______．
（2）滴加濃硝酸之前，應(yīng)打開(kāi)彈簧夾a，通入N₂一段時(shí)間，目的是______．關(guān)閉彈簧夾a后，還應(yīng)進(jìn)行的操作是______，然后再打開(kāi)彈簧夾b，滴加濃硝酸．
（3）寫(xiě)出裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（4）裝置②的作用是______．裝置⑥的作用是______（用離子方程式表示）．
（5）該小組得出探究結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______．
（6）實(shí)驗(yàn)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(lán)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(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩種看法是否正確．這些方案中可行的是（選填序號(hào)字母）______．
a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化
b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化
c．向該綠色溶液中通入氮?dú)�，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

（1）根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置②產(chǎn)生NO，二氧化氮與水反應(yīng)生成NO，故裝置②中盛放水，裝置④檢驗(yàn)濃硝酸能將NO氧化成NO₂，故裝置④中盛放濃硝酸，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO₂防止污染大氣．
故答案為：水、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(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO₃之前需要通入一段時(shí)間N₂趕走裝置中的空氣，同時(shí)也需將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出．
故答案為：趕凈裝置中的空氣，使整個(gè)裝置充滿氮?dú)�，防止裝置②中反應(yīng)生成的NO被空氣氧化；將裝置⑤中的導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)；
（3）Cu與濃HNO₃反應(yīng)生成Cu（NO₃）₂、NO₂、H₂O，反應(yīng)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（4）裝置②中盛放H₂O，使NO₂與H₂O反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成NO；裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO₂防止污染大氣，NaOH溶液與NO₂反應(yīng)生成NaNO₃與NaNO₂，反應(yīng)離子方程式為2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O．
故答案為：將NO₂轉(zhuǎn)化為NO； 2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O；
 （5）NO通過(guò)稀HNO₃溶液后，若無(wú)紅棕色NO₂產(chǎn)生，說(shuō)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(shuō)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(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體．
故答案為：裝置③中液面上方氣體仍為無(wú)色，裝置④中液面上方氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色；
（6）要證明是Cu（NO₃）₂濃度過(guò)低或是溶解了NO₂導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色，一是可設(shè)計(jì)將溶解的NO₂趕走，再觀察顏色變化，a、c方案符合；二是增加溶液中Cu（NO₃）₂溶液的濃度，觀察反應(yīng)后的顏色變化，d方案符合．
故選：a c d．