Question

某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱的，按下圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)（夾持儀器已略去）。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將氧化成，而稀硝酸不能氧化。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、氫氧化鈉溶液及二氧化碳

已知：氫氧化鈉溶液不與反應(yīng)，能與反應(yīng)

                                             

（1）      實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中，裝置③、④、⑥中乘放的藥品依次是        

（2）      滴加濃硝酸之前的操作時(shí)檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開(kāi)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)論一局的試驗(yàn)現(xiàn)象是           

（6）      試驗(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)們分別涉及了一下4個(gè)試驗(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.      加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化

c.      向該綠色溶液中通入氮?dú)猓�觀察顏色變化

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

 

Answer 1

（1）3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液

（2）通入CO₂一段時(shí)間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)

（3）Cu + 4HNO₃（濃）= Cu(NO₃)₂+ 2NO₂↑+ 2H₂O

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

（5）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）a   c    d

解析:本題主要考查HNO₃的性質(zhì)、化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)能力。（1）根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置⑤是收集NO，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO₂，因?yàn)橐��?yàn)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(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CO₂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。

（3）Cu與濃HNO₃反應(yīng)生成Cu(NO₃)₂、NO₂、H₂O：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(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。

（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（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。