Question

【题目】某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_______________________________。

(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是__________________________________。

(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________。

方案	反应物
甲	Cu、浓HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

(4)该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，则分液漏斗a中加入的试剂是________，c中加入的试剂是________，d中加入的试剂是________；实验现象为________________。

Answer 1

【答案】 检查装置气密性 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 丙 稀盐酸 大理石(或Na2CO3固体) Na2SiO3溶液 c中有气泡产生，d中生成白色胶状物质(或白色沉淀)

【解析】分析：（1）实验前要检查装置气密性；

（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；

（3）根据反应中是否产生污染性气体以及反应物利用率是否达到100%分析；

（4）根据强酸制备弱酸的原理分析。

详解：（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c．其目的是检查装置的气密性；

（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为. Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；

（3）方案甲是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；方案乙是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；丙是利用铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜，反应过程中无污染气体生成，能体现绿色化学理念，答案选丙；

（4）要证明酸性强弱，应该采用强酸制取弱酸的方法检验，盐酸酸性最强，所以a中盛放盐酸，盐酸和碳酸钙或碳酸钠反应制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，则c中盛放碳酸钙或碳酸钠、d中盛放硅酸钠，硅酸难溶于水，所以二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，看到的现象是c中有气泡产生，d中生成白色胶状物质。