Question

某小組探究濃、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，由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸．

可選藥品：濃硝酸、3mol/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，能與NO₂反應，方程式：為2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O．
（1）實驗應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

3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液

．
（2）組裝儀器，檢驗氣密性，通二氧化碳氣體一段時間，關閉止水夾，將導管口伸進水槽中燒瓶里．通二氧化碳的目的是

排除裝置中的氧氣

．
（3）裝置①中發(fā)生反應的化學方程式是

Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O

．
（4）裝置②中發(fā)生反應的化學方程式是

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

．
（5）該小組得出結論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是

④中液面上方氣體變?yōu)榧t棕色，③中液面上方氣體不變色

．

Answer 1

分析：（1）結合實驗目的，根據(jù)裝置特點分析各裝置的作用，再根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)的判斷；
（2）裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾；
（3）Cu與濃HNO₃反應生成Cu（NO₃）₂、NO₂、H₂O；
（4）根據(jù)實驗目的及裝置圖可知，裝置②產(chǎn)生NO；
（5）根據(jù)對比實驗與性質(zhì)判斷裝置③、④的實驗現(xiàn)象．

解答：解：（1）根據(jù)裝置特點和實驗目的，裝置⑤是收集NO，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO₂，因為要驗證稀HNO₃不能氧化NO，所以裝置③中應該盛放稀硝酸，④盛放濃硝酸，生成二氧化氮氣體，應用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：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中導管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)防止反應產(chǎn)生的NO氣體逸出，故答案為：排除裝置中的氧氣；
（3）Cu與濃HNO₃反應生成Cu（NO₃）₂、NO₂、H₂O，所以反應的化學方程式是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反應生成NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案為：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，
故答案為：④中液面上方氣體變?yōu)榧t棕色，③中液面上方氣體不變色．

點評：本題考查濃、稀硝酸氧化性強弱探究實驗的有關判斷，是高考中的常見題型，試題綜合性強，濃度較大．本題以“探究稀、濃HNO₃氧化性相對強弱”為載體，考查稀、濃HNO₃性質(zhì)，重點應結合實驗目的，實驗所給裝置圖及藥品，信息，加工提煉出實驗設計的原理，這是解探究性實驗的靈魂所在．有利于培養(yǎng)學生、化學基本實驗設計和評價能力．該類試題綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論．