Question

某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)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(qiáng)于稀硝酸。

可選藥品：濃硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及CO₂。

已知氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO₂反應(yīng)：2NO₂+2NaOH＝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，需打開彈簧夾，通入一段時間的CO₂，其目的是            

                                                                          。

（3）裝置①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是                                       。

（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(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)計了以下4個試驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是       。（可多選）

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氧氣，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】

（15分）（1）3mol/L稀硝酸（1分） 濃硝酸（1分） 氫氧化鈉溶液（1分）

（2）排出體系中的空氣，防止NO被氧化成NO₂（2分）

（3）Cu + 4H⁺+2NO₃^-＝Cu²⁺ + 2NO₂↑ + 2H₂O（2分）

（4）將NO₂轉(zhuǎn)化為NO（1分） 3NO₂ + H₂O =2HNO₃ + NO（2分）

（5）裝置③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（2分）

（6）a  c  d （3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)裝置特點和實驗?zāi)康模�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(yīng)該盛放稀硝酸。

（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。

（3）Cu與濃HNO₃反應(yīng)生成Cu(NO₃)₂、NO₂、H₂O，所以反應(yīng)的離子方程式是Cu + 4HNO₃(濃)＝Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ +2 H₂O。

（4）裝置②中盛放H₂O，使NO₂與H₂O反應(yīng)生成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。

（6）做題依據(jù)為“甲認(rèn)為溶液中Cu(NO₃)₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，乙認(rèn)為是溶解生成的氣體”，能證明某一人說法正確的方案為可行方案。a通過加熱，降低氣體在水中的溶解度；c通過向溶液中通入N₂，趕走溶解的氣體，這兩種做法原理相同，都是立足于乙說法，若溶液由綠→藍(lán)，說明乙正確。d則是“反其道而行之”，再向其中通NO₂，若乙正確，則溶液顏色會更綠。以上方案均可行。而b看似可行，針對甲說法，降低濃度，但忽略了3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO，不能排除乙說法是否正確，因此答案選acd。

考點：考查濃、稀硝酸氧化性強(qiáng)弱探究實驗的有關(guān)判斷

點評：該題是高考中的常見題型，試題綜合性強(qiáng)，濃度較大。本題以“探究稀、濃HNO₃氧化性相對強(qiáng)弱”為載體，考查稀、濃HNO₃性質(zhì)，重點應(yīng)結(jié)合實驗?zāi)康�，實驗所給裝置圖及藥品，信息，加工提煉出實驗設(shè)計的原理，這是解探究性實驗的靈魂所在。有利于培養(yǎng)學(xué)生、化學(xué)基本實驗設(shè)計和評價能力。該類試題綜合性強(qiáng)，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(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。