(2009?北京)某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強(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+H2O
(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中,裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是
3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液
3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液

(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,打開彈簧夾后
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內(nèi)
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內(nèi)

(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O

(4)裝置②的作用是
將NO2轉(zhuǎn)化為NO
將NO2轉(zhuǎn)化為NO
,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
3NO2 +H2O=2HNO3 +NO
3NO2 +H2O=2HNO3 +NO

(5)該小組得出的結(jié)論依據(jù)的試驗(yàn)現(xiàn)象是
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
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

(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)來判斷兩種看法是否正確.這些方案中可行的是
acd
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(填序號(hào)字母,多選不給分)
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^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.
分析:(1)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐袛啵?br />(2)根據(jù)空氣造成的影響確定如何實(shí)施操作;同時(shí)根據(jù)一氧化氮的性質(zhì)判斷裝置⑤的操作;
(3)根據(jù)銅和濃硝酸的性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷產(chǎn)物,從而確定反應(yīng)方程式;
(4)根據(jù)二氧化氮的性質(zhì)且能轉(zhuǎn)化為一氧化氮選擇試劑;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合二氧化氮的性質(zhì)書寫反應(yīng)方程式;
 (5)根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)③、④的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷;
(6)根據(jù)是否改變?nèi)芤褐邢跛徙~的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶解氣體的濃度判斷;
解答:解:(1)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模b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?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.
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(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內(nèi)防止反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體逸出.
故答案為: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內(nèi);
(3)Cu與濃HNO3反應(yīng)生成Cu(NO32、NO2、H2O,
故答案為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;
(4)裝置②中盛放H2O,使NO2與H2O反應(yīng)生成NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,
故答案為:將NO2轉(zhuǎn)化為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(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色,裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色;
(6)要證明是Cu(NO32濃度過低或是溶解了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(NO32溶液的濃度(d方案)觀察反應(yīng)后的顏色變化.
故選a c d.
點(diǎn)評:本題主要考查HNO3的性質(zhì)、屬物質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),利用對比的方法判斷硝酸的性質(zhì).
物質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)如下:
結(jié)合已知的物質(zhì)具有的性質(zhì),選擇合適的試劑,設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證物質(zhì)是否具有該性質(zhì).對有毒氣體要設(shè)計(jì)尾氣處理裝置,防止污染環(huán)境.
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