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、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(yīng)，能與NO2反應(yīng)：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H，2O

（1）裝置①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________；

（2）裝置②的目的是____________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________；

（3）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____________；

（4）實驗的具體操作是：先檢驗裝置的氣密性，再加入藥品，然后____________________，__________________

（此操作的目的是_______________________________________________），最后滴加濃硝酸；

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

Answer 1

【答案】 Cu + 4H+ + 2NO3-(濃) = Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O 將NO2轉(zhuǎn)化為NO（2分） 3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO 3 mol／L稀硝酸 濃硝酸 氫氧化鈉溶液 打開彈簧夾通入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) 趕走裝置中空氣（氧氣） 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

【解析】驗證濃硝酸的氧化性，應(yīng)首先檢查裝置的氣密性，硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮，通入水后生成一氧化氮，然后通過濃硝酸，如無色氣體生成紅棕色氣體，可證明硝酸具有氧化性，可氧化一氧化氮，生成的氣體不能直接排放到空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置，據(jù)此分析判斷。

（1）裝置①是銅和濃硝酸反應(yīng)，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu + 4H+ + 2NO3-(濃) = Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O；（2）裝置①中反應(yīng)生成了二氧化氮，在裝置②中二氧化氮會與水反應(yīng)，即3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以裝置②的作用是將NO2轉(zhuǎn)化為NO；（3）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防止污染大氣；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，中盛放濃硝酸；（4）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，則實驗的具體操作是：先檢驗裝置的氣密性，再加入藥品，然后打開彈簧夾通入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)，最后滴加濃硝酸；（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，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。