Question

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将氧化成，而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳

已知：氢氧化钠溶液不与反应，能与反应

                                             

（1）      实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中乘放的药品依次是        

（2）      滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后        

（3）      装置①中发生反应的化学方程式是         

（4）      装置②的作用是         ，发生反应的化学方程式是          

（5）      该小组得出的结论一局的试验现象是           

（6）      试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）

a.      加热该绿色溶液，观察颜色变化

b.      加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c.      向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d.      向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体，观察颜色变化

 

Answer 1

（1）3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

（2）通入CO₂一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内

（3）Cu + 4HNO₃（浓）= Cu(NO₃)₂+ 2NO₂↑+ 2H₂O

（4）将NO₂转化为NO   3NO₂ + H₂O=2HNO₃ + NO

（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色

（6）a   c    d

解析:本题主要考查HNO₃的性质、化学基本实验设计和评价能力。（1）根据装置特点和实验目的，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO₂，因为要验证稀HNO₃不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸。

（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO₃之前需要通入一段时间CO₂赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。

（3）Cu与浓HNO₃反应生成Cu(NO₃)₂、NO₂、H₂O：Cu + 4HNO₃(浓)＝Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑+2 H₂O。

（4）装置②中盛放H₂O，使NO₂与H₂O反应生成NO：3NO₂ + H₂O＝2HNO₃ + NO。

（5）NO通过稀HNO₃溶液后，若无红棕色NO₂产生，说明稀HNO₃不能氧化NO，所以盛放稀HNO₃装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓HNO₃，若浓HNO₃能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体。

（6）要证明是Cu(NO₃)₂浓度过低或是溶解了NO₂导致装置①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO₂赶走（a、c方案）再观察颜色变化。二是增加溶液中Cu(NO₃)₂溶液的浓度（d方案）观察反应后的颜色变化。