Question

【题目】某兴趣小组设计出下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 ___________________________。

（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_____________。理由是_____________。

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

Answer 1

【答案】 检查装置气密性。 Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O 反应变缓，气体颜色变淡。 丙 耗酸量最少，无污染境。

【解析】（1）因实验前要检查装置气密性，这是检查装置气密性的常见方法；（2）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和H2O，反应的方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，由a向c中加2mL蒸馏水，硝酸进行的稀释，反应变缓，同时因二氧化氮能与水反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，c中气体颜色变浅；（3）甲方案：铜与浓硝酸制取硝酸铜时的方程式是：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，生成的NO2会造成大气污染，硝酸的利用率为1/2；乙方案：铜与稀硝酸制取硝酸铜时的方程式是：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成的NO也会造成大气污染，硝酸的利用率为3/4；丙方案：此过程用方程式可表示为：2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O，从过程可以看出该过程不会产生有毒气体，环保且没有多消耗原料，因此最佳方案是丙。