Question

某小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）．实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．

可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应，方程式：为2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O．
（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是______．
（2）组装仪器，检验气密性，通二氧化碳气体一段时间，关闭止水夹，将导管口伸进水槽中烧瓶里．通二氧化碳的目的是______．
（3）装置①中发生反应的化学方程式是______．
（4）装置②中发生反应的化学方程式是______．
（5）该小组得出结论所依据的实验现象是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）结合实验目的，根据装置特点分析各装置的作用，再根据物质的性质的判断；
（2）装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰；
（3）Cu与浓HNO₃反应生成Cu（NO₃）₂、NO₂、H₂O；
（4）根据实验目的及装置图可知，装置②产生NO；
（5）根据对比实验与性质判断装置③、④的实验现象．
解答：解：（1）根据装置特点和实验目的，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO₂，因为要验证稀HNO₃不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸，④盛放浓硝酸，生成二氧化氮气体，应用氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液；
（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO₃之前需要通入一段时间CO₂赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出，故答案为：排除装置中的氧气；
（3）Cu与浓HNO₃反应生成Cu（NO₃）₂、NO₂、H₂O，所以反应的化学方程式是Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（4）装置②中盛放H₂O，使NO₂与H₂O反应生成NO：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）NO通过稀HNO₃溶液后，若无红棕色NO₂产生，说明稀HNO₃不能氧化NO，所以盛放稀HNO₃装置的液面上方没有颜色变化即可说明之．装置④中盛放的是浓HNO₃，若浓HNO₃能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体，
故答案为：④中液面上方气体变为红棕色，③中液面上方气体不变色．
点评：本题考查浓、稀硝酸氧化性强弱探究实验的有关判断，是高考中的常见题型，试题综合性强，浓度较大．本题以“探究稀、浓HNO₃氧化性相对强弱”为载体，考查稀、浓HNO₃性质，重点应结合实验目的，实验所给装置图及药品，信息，加工提炼出实验设计的原理，这是解探究性实验的灵魂所在．有利于培养学生、化学基本实验设计和评价能力．该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论．