Question

下图是甲、乙、丙三名同学设计的验证铜和浓硝酸反应原理的装置
已知：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O

（1）写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式是______．
（2）和甲同学装置相比，乙同学设计的装置的优点是______、______．
（3）为了进一步验证NO₂和水的反应，某学生设计了丙装置．
先关闭弹簧夹______（填a或b或c），再打开弹簧夹______和______（填a或b或c），才能使NO₂气体充满②试管．
（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管．应如何操作______．
（5）某位同学的实验中未得到蓝色的溶液，而呈绿色，他分析可能是生成的部分NO₂溶解在溶液中造成的．请你帮他设计简单实验方案验证他的推测．

Answer 1

解：（1）因铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故答案为：Cu+4H⁺+2NO₃^_=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（2）甲装置不能使反应可控制；不能吸收NO₂气体，污染环境，
故答案为：①不能使反应可控制②不能吸收NO₂气体，污染环境
（3）为了NO₂气体充满②试管，应先关闭c，然后打开a、b，故答案：关闭c；a、b；
（4）为了让二氧化氮与水接触发生反，应先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②，
故答案为：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②；
（5）铜和稀硝酸反应生成一氧化氮和硝酸铜溶液呈蓝色，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，二氧化氮是红棕色气体，溶解于溶液中溶液可能成绿色；
故答案为：用Cu和稀HNO₃反应，若所得溶液呈蓝色，则证明Cu和浓HNO₃反应呈绿色的原因是NO₂溶解在溶液中造成的；
分析：（1）根据铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；
（2）根据反应可控制，随时可以停止；根据反应无污染物；
（3）根据此步骤是为了NO₂气体充满②试管；
（4）让二氧化氮与水接触发生反应；
点评：本题考查物质性质验证的实验设计和分析判断，实验基本操作的步骤应用，主要是铜和硝酸反应的错误，反应现象的理解和分析应用，题目难度中等．