题目内容
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．（固定装置略去）| 方案 | 反应物 |
| 甲 | Cu、浓HNO3 |
| 乙 | Cu、稀HNO3 |
| 丙 | Cu、Zn、稀HNO3 |
（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2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是
（3）上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
（4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2．实验现象为
考点：性质实验方案的设计,硝酸的化学性质
专题：实验设计题
分析：（1）依据装置的气密性检查方法分析；
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，a加入c中蒸馏水会稀释浓硝酸，反应速率变慢分析；
（3）方案③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；
（4）依据氧化剂的氧化性大于氧化产物设计实验加入试剂和反应现象分析判断；
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，a加入c中蒸馏水会稀释浓硝酸，反应速率变慢分析；
（3）方案③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；
（4）依据氧化剂的氧化性大于氧化产物设计实验加入试剂和反应现象分析判断；
解答：
解：（1）分析装置图设计检验该装置的气密性的方法，把d中的短导管伸入到水槽中的液面下，关闭b的旋塞，用手握住试管C，导管口有气泡冒出，停止加热时，导管口有回流水柱；
故答案为：把d中的短导管伸入到水槽中的液面下，关闭b的旋塞，用手握住试管C，导管口有气泡冒出，停止加热时，导管口有回流水柱；
（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2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；再由a向c中加2mL蒸馏水，硝酸溶液稀释，反应速率减慢，所以c中的实验现象是反应变缓，气体颜色变淡；
故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，反应变缓，气体颜色变淡；
（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，
故答案为：丙，不产生有污染的氮氧化合物，消耗硝酸量最少；
（4）用上述装置进行实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，依据氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物设计，c中加入高锰酸钾，分液漏斗中加入浓盐酸，d中加入溴化钾溶液，分液漏斗中的浓盐酸滴入高锰酸钾反应生成黄绿色气体氯气，通过d氧化溴离子为溴单质溶液变棕红色，证明氧化性为KMnO4＞Cl2＞Br2；由于生成产物中含有污染空气的气体，需要添加尾气处理装置；
故答案为：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；
故答案为：把d中的短导管伸入到水槽中的液面下，关闭b的旋塞，用手握住试管C，导管口有气泡冒出，停止加热时，导管口有回流水柱；
（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2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；再由a向c中加2mL蒸馏水，硝酸溶液稀释，反应速率减慢，所以c中的实验现象是反应变缓，气体颜色变淡；
故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，反应变缓，气体颜色变淡；
（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，
故答案为：丙，不产生有污染的氮氧化合物，消耗硝酸量最少；
（4）用上述装置进行实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，依据氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物设计，c中加入高锰酸钾，分液漏斗中加入浓盐酸，d中加入溴化钾溶液，分液漏斗中的浓盐酸滴入高锰酸钾反应生成黄绿色气体氯气，通过d氧化溴离子为溴单质溶液变棕红色，证明氧化性为KMnO4＞Cl2＞Br2；由于生成产物中含有污染空气的气体，需要添加尾气处理装置；
故答案为：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；
点评：本题考查了物质性质的实验设计和分析判断，主要是装置吐得理解和实验步骤分析应用，掌握基本操作和物质性质是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
在水溶液中能大量共存的一组离子是（ ）
| A、Al3+、Na+、HCO3-、SO42- |
| B、H+、Fe2+、ClO-、Cl- |
| C、Na+、Ag+、Cl-、SO42- |
| D、K+、Ba2+、NO3-、Cl- |
某温度下，向一定体积0.1mol?L-1的氨水中逐滴滴加0.1mol?L-1的盐酸，溶液中pH与pOH[注：pOH=-lgc（OH-）]的变化关系如图所示，则下列说法中错误的是（ ）| A、M点所示溶液中c（NH4+）＞c（Cl-） |
| B、Q点所示溶液的导电能力强于M点 |
| C、Q点消耗盐酸的体积等于氨水的体积 |
| D、M点和N点所示溶液中水的电离程度相同 |
常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
| A、pH=l的溶液中：Ca2+、Fe2+，NO3- |
| B、c（OH-）=10-2的溶液中：Na+、AlO2-、Cl- |
| C、c（Fe3+）=0.1 mol?L-1的溶液中：K+、SCN-、SO42- |
| D、由水电离的c（H+）=1×10-14 mol?L-1的溶液中；Na+、AlO2-、CO32- |
图为周期表的一小部分，A、B、C、D的位置关系如图所示．且它们均为短周期元素，其中C元素的最外层电子数是电子层数的2倍，回答下列问题：
某实验B小组测定金属锡合金样品的纯度（仅含少量锌和铜，组成均匀），将样品溶于足量盐酸：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑，过滤，洗涤．将滤液和洗涤液合并再加过量的
元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分，对照中学化学常见长式元素周期表，回答下列问题：某同学按图所示的装置进行电解实验，下列说法错误的是（ ）
| A、电解初期，石墨电极上有H2产生 | ||||
| B、整个电解过程中，H+的浓度不断增大 | ||||
| C、电解一定时间后，石墨电极上有铜析出 | ||||
D、电解初期，总反应方程式为：Cu+H2SO4
|