某研究性学习小组设计不同实验方案来研究硝酸的性质.
(1)甲组同学设计如图装置来证实稀硝酸与铜反应,步骤如下.
A、检验50ml针筒的气密性.
B、抽出活栓,往针筒内放入一小块铜片,把针筒活栓推到底,将针筒下端玻璃管浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入约10mL蒸馏水,发现针筒内仍有空气,然后
针头朝上倒放
针头朝上倒放
.
C、将针筒下端玻璃管浸入浓硝酸中,抽拉活栓,缓缓吸入4mL浓硝酸,将针筒下端套上橡皮管,然后用铁夹夹住.
回答以下相关问题:
①B中应补充的操作是
推活栓,使针头内充满水
推活栓,使针头内充满水
.
②一段时间后在针筒内观察到溶液颜色为蓝色,有
无色
无色
色气体产生.该反应的离子方程式为
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
.
③反应停止后,针筒内产生了气体,要验证产生的气体是NO,还需进一步进行的操作是
往针筒内抽气,气体由无色变红棕色
往针筒内抽气,气体由无色变红棕色
.
(2)乙组同学也用此装置直接抽取浓硝酸和铜反应,发现溶液是绿色的,为了探究绿色的原因,乙组同学又做了三组对比实验,具体如下:
组 |
m(Cu)/g |
硝酸(过量) |
溶液颜色 |
A |
1 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
B |
0.5 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
C |
2 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
根据乙组同学三组对比实验回答问题:
①一种观点认为:这可能是Cu
2+浓度差异的结果,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”)
不同意
不同意
,原因是
相同质量的铜与相同体积且过量的硝酸反应生成的铜离子浓度相同
相同质量的铜与相同体积且过量的硝酸反应生成的铜离子浓度相同
.(结合表格信息加以阐述)
②另一种观点认为:溶液呈绿色是铜与浓硝酸反应时产生的NO
2溶于过量浓硝酸显黄色,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色.为了验证推断是否正确,三位同学分别设计了三种方案,并进行验证:
方案一:将绿色溶液转移至试管,并给试管加热片刻,立即看到大量红棕色气体产生.认为该气体一定是溶解在溶液中的NO
2,但也有同学持有异议.请分析原因
过量的硝酸分解会产生红棕色的NO2
过量的硝酸分解会产生红棕色的NO2
.
方案二:用双氧水和二氧化锰制得氧气,并把氧气缓缓通入绿色溶液中,观察溶液颜色变为蓝色.请用方程式表示溶液颜色变化的反应原理
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
.
方案三:往蓝色溶液中缓缓通入NO
2气体,溶液颜色变绿色.
③从环保的角度看,你认为三个方案中最好的是哪一个
方案二
方案二
.