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．（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2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是
（3）如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
| 方案 | 反应物 |
| 甲 | Cu、浓HNO3 |
| 乙 | Cu、稀HNO3 |
| 丙 | Cu、O2、稀HNO3 |
考点：性质实验方案的设计,硝酸的化学性质
专题：实验题
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；二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮；
（3）方案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；
（4）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，利用KMnO4与浓盐酸反应，再利用产生的氯气与KBr溶液反应得到溴，同时要注意尾气吸收．
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮；
（3）方案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；
（4）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，利用KMnO4与浓盐酸反应，再利用产生的氯气与KBr溶液反应得到溴，同时要注意尾气吸收．
解答：
解：（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．其目的是检查装置的气密性，
故答案为：检查装置的气密性；
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式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，同时二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，故c中气体颜色变浅，
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）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，利用KMnO4与浓盐酸反应：2KMnO4KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则氧化性
KMnO4＞Cl2，再利用产生的氯气与KBr溶液反应得到溴：Cl2+2KBr=2KCl+Br2，则氧化性Cl2＞Br2，所以c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色，同时要注意尾气吸收，
故答案为：c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色；证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2；未处理尾气，污染空气．
故答案为：检查装置的气密性；
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式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，同时二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，故c中气体颜色变浅，
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）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，利用KMnO4与浓盐酸反应：2KMnO4KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则氧化性
KMnO4＞Cl2，再利用产生的氯气与KBr溶液反应得到溴：Cl2+2KBr=2KCl+Br2，则氧化性Cl2＞Br2，所以c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色，同时要注意尾气吸收，
故答案为：c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色；证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2；未处理尾气，污染空气．
点评：本题是教材中现有实验的改进优化的设计与评价，难度较大．侧重学生分析问题、解决问题的能力和绿色化学的观点的培养．
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