Question

【题目】如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。

Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验

将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。

(1)具支试管中发生反应的化学方程式：___________________________________________。

(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象_________________。

Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验

(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是________________________________________________________________________。

(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是____________________(填写序号)。

A.c中收集到无色气体

B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色

C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色

Ⅲ.实验反思

(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是________________________________________________________________________。

Ⅳ.问题讨论

用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：

①两者颜色不同的原因是因为Cu2＋浓度差异引起的。

②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。

(6)你认为上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，说明理由，若是②合理，设计一个简单实验证明：______________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu+4HNO3（浓）＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生 往分液漏斗中加入水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸 C 利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物 ② 铜片的质量相同，溶液体积相同，生成Cu2+的浓度相同；加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色

【解析】（1）铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，化学方程式：Cu+4HNO3（浓）＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（2）实验中铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生，则可说明浓硝酸具有强氧化性，氧化铜单质生成铜离子；（3）上述反应完成后，向试管中加水将浓硝酸稀释成稀硝酸，如果能继续溶解铜，则可进一步证明稀硝酸也具有强氧化性；（4）若b生成的气体为红棕色，说明气体为二氧化氮，若b生成的气体为无色，接触空气后变为红棕色，说明生成气体为一氧化氮，答案选C；（5）由于NO易被氧气氧化为NO2，所以好处是利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物；（6）等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，提出这可能是Cu2+浓度差异引起的，是错误的，是因生成Cu2+的浓度相同，溶液呈“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果可由加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色来说明。