题目内容
某兴趣小组设计出右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
。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是 。
| 方案 | 反应物 |
| 甲 | Cu、浓HNO3 |
| 乙 | Cu、稀HNO3 |
| 丙 | Cu、O2、稀HNO3 |
(3)右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 。理由是_____________。
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为 ,实验现象为 ;但此实验的不足之处是 。
(1)检查装置气密性。
(2)Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变缓,气体颜色变淡。
(3)丙;耗酸量最少,无污染。
(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸;c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色;没有处理尾气。
解析:
解析:
(1)根据题目的叙述可以知道,这样操作的目的是检验装置的气密性,按题目所述若d试管内有气泡,且冷却后导管中有一段水柱,说明气密性良好。
(2)c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3 (浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;若再由a向c中加2 mL蒸馏水,浓硝酸的浓度变小,所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。
(3)甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO3 (浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO3 (稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu+O2+2HNO3
2Cu(NO3)2。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1molCu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4mol 、
mol 、1mol ,丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。![]()
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(4)若用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2,再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液,c中
加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸;其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体,所以需要尾气处理。
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某兴趣小组设计出右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
。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是 。
| 方案 | 反应物 |
| 甲 | Cu、浓HNO3 |
| 乙 | Cu、稀HNO3 |
| 丙 | Cu、O2、稀HNO3 |
(3)右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 。理由是_____________。
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为 ,实验现象为 ;但此实验的不足之处是 。