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．
练习册系列答案
相关题目
下列实验方案不能达到预期目的是（ ）
| A、用钠、镁分别与水反应，可证明钠、镁的金属性强弱 |
| B、用氯化镁、氯化铝分别与过量浓氨水反应，可证明镁、铝的金属性强弱 |
| C、用铁、石墨与硫酸铜溶液组成原电池，可证明铁、铜的金属性强弱 |
| D、把氯气通入到硫化钠的水溶液中，看到淡黄色沉淀，可证明氯气、硫的非金属性强弱 |
用如图所示装置（夹持仪器已省略）进行实验，E为分液漏斗活塞．将液体A逐滴加入到固体B 中，请回答下列问题：1体积某气态烃只能与1体积HCl发生加成反应，生成氯代烷．1mol此氯代烷可与5mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为（ ）
| A、CH2=CH2 |
| B、CH3CH=CH2 |
| C、CH3CH3 |
| D、CH3CH2CH=CH2 |
如图所示，隔板I固定不动，活塞II可自由移动．M、N两个容器中均发生如下反应：A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0．若起始时，M、N容积相同．下列说法正确的是（ ）| A、起始时，分别向M、N两个容器中加入1molA、1molB，达平衡时，容器M、N中物质A的体积分数相同 |
| B、起始时，分别向M、N两个容器中加入1molA、3molB，达平衡时，容器M中物质A的转化率较大 |
| C、起始时，分别向M、N两个容器中加入2molC，容器N达到平衡所需的时间较短 |
| D、起始时，分别向M、N两个容器中加入1molA、3molB，达到平衡时，容器M中气体的密度较小 |