D．
5．浓硝酸和浓盐酸按1:3的 比组成的混合物叫 ，它能溶解惰性金属铂、金，这也是硝酸强氧化性的体现。
此外，硝酸还可以氧化很多还原性化合物，如：S2-、SO32-、I-、Fe2+等
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特别提醒]：有硝酸参与的氧化还原反应的计算：(1)单质与硝酸的反应，分析讨论是金属还是非金属，若为金属参加的反应硝酸分为两部分，一部分作氧化剂，另一部分起酸性生成硝酸盐，应先确定未被还原的硝酸，再由电子得失守恒求解。若为非金属单质与硝酸反应时，硝酸全部被还原。(2)Cu与HNO3的反应中随着反应的进行浓度逐渐变小，产物由NO2变成NO，最终为混合气体。可以这样理解并分析：反应的硝酸在产物中共三部分： Cu(NO3)2  HNO3- 可以看出：被还原的硝酸无论生成NO还是NO2均为一个N原子与一个HNO3的比例关系，即：被还原的硝酸与气体的物质的量相等。而未被还原的硝酸总是生成最高价金属的硝酸盐(如Cu (NO3)2)，一个金属离子与金属离子最高价数个HNO3成比例关系，即未被还原的HNO3与金属离子的最高价态数相等。 |
[例3] (2007年重庆)某兴趣小组设计出右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 。
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方案 |
反应物 |
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甲 |
Cu、浓HNO3 |
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乙 |
Cu、稀HNO3 |
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丙 |
Cu、O2、稀HNO3 |
(3)右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_____________。
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为 ，实验现象为 ；但此实验的不足之处是 。
[解析](1)根据题目的叙述可以知道，这样操作的目的是检验装置的气密性，按题目所述若d试管内有气泡，且冷却后导管中有一段水柱，说明气密性良好。
(2)c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；若再由a向c中加2 mL蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。
(3)甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu+O2+2HNO32Cu(NO3)2。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1molCu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4mol 、
mol 、1mol ，丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。
(4)若用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2，根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2，再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体，所以需要尾气处理。
[答案](1)检查装置气密性。
(2)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变缓，气体颜色变淡。
(3)丙；耗酸量最少，无污染。
(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；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。
[规律总结]对铜与硝酸反应实验装置的改进设计有如下的几个要点：①反应开始前装置怎样避免装置内的空气；②怎样使铜与稀硝酸反应能自动停止，防止NO过多；③反应后，能有效的通入空气，证明NO；同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中。
S+6HNO3(浓)