Question

某學(xué)習(xí)小組為探究濃、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．

可供選擇的藥品：濃硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液、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＋2NaOHNaNO₃＋NaNO₂＋H₂O．

(1)實驗過程中應(yīng)盡量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)滴加濃硝酸之前要檢驗裝置的氣密性，具體的方法是：加入藥品，打開彈簧夾后________________．

(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)該小組得出結(jié)論所依據(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中的溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色．甲同學(xué)認(rèn)為是溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中溶解了生成的氣體所致．為此同學(xué)們分別設(shè)計了以下4個實驗判斷上述兩種看法是否正確．這些方案中可行的是________(選填字母)．

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：
解析：

答案：(1)3 mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液 　　(2)通入N2，一段時間后關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中的導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi) 　　(3)Cu＋4HNO3(濃)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　　(4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO　3NO2＋H2O2HNO3＋NO 　　(5)裝置③中液面上方的氣體仍為無色，裝置④中液面上方的氣體由無色變?yōu)榧t棕色 　　(6)acd 　　講析：此實驗的目的是證明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，實驗的關(guān)鍵是避免裝置中的氧氣氧化NO．設(shè)計思路是：先制備NO，然后分別將氣體通入濃硝酸、稀硝酸中觀察現(xiàn)象． 　　(1)分析裝置圖可知，裝置⑤通過排水法收集氣體，裝置⑥用于吸收尾氣．根據(jù)題目提示：NO不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而NO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，說明裝置⑥中盛有氫氧化鈉溶液，逆推出裝置④中盛有濃硝酸；裝置⑤中盛有水，逆推出裝置③中盛有稀硝酸，裝置②用于提供NO，容器中應(yīng)該盛有蒸餾水，因為銅與硝酸反應(yīng)既產(chǎn)生NO2又生成NO． 　　(2)通入N2以排盡裝置中的空氣，然后將裝置⑤的導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶中，以收集NO氣體． 　　(3)銅與濃硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，當(dāng)濃硝酸變成稀硝酸時，生成NO． 　　(4)裝置②中盛有蒸餾水，使NO2與水反應(yīng)獲得較為純凈的NO． 　　(5)如果實驗中裝置③上方的氣體仍為無色，證明稀硝酸不能氧化NO，同時若裝置④上方產(chǎn)生紅棕色氣體，證明濃硝酸能將NO氧化為NO2． 　　(6)裝置①中的溶液呈綠色，可能是硝酸銅溶液的濃度較大，也可能是溶有二氧化氮的緣故．設(shè)計實驗的思路有兩條：一是除去溶液中混有的氣體，如通入惰性氣體排出NO2或加熱使NO2逸出；或是向飽和硝酸銅溶液(該條件下的濃溶液)中通入NO2．值得注意的是：向溶液中加水，一方面硝酸銅溶液的濃度變小，另一方面NO2會溶于水，即同時改變了兩個可能的因素，無法判斷是哪個因素導(dǎo)致硝酸銅溶液的顏色變化． 　　點評：本實驗以銅與濃硝酸的反應(yīng)為載體，通過比較濃、稀硝酸氧化性的強弱，考查同學(xué)們設(shè)計定性實驗的能力．在實驗的過程中，應(yīng)緊抓物質(zhì)的性質(zhì)，在排除干擾因素后得出結(jié)論．