Question

某兴趣小组设计出下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______________________。

再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是_____________。

（3）下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_______。

方案	反应物
甲	Cu、浓硝酸
乙	Cu、稀硝酸
丙	Cu、O2、稀硝酸

（4）该小组同学向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是_________；该小组同学实验目的是_________，但此实验的不足之处是_____________________。

 

Answer 1

（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）c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色；证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2；没有处理尾气

【解析】（1）因实验前要检查装置气密性，这是检查装置气密性的常见方法。

（2）因铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，由a向c中加2mL蒸馏水，硝酸进行稀释，反应变慢，因为二氧化氮能和水反应，c??的气体颜色变浅。

（3）铜与浓硝酸反应会产生污染环境的NO2气体，且硝酸的利率率为其物质的量的1/2；铜与稀硝酸反应会产生对环境污染的NO，其利率率为为其物质的量的3/4；故丙中铜与氧气反生成CuO，再与稀硝酸反应，对环境不污染，且耗硝酸要少。

（4）高锰酸钾溶液与浓盐酸反应生成Cl2，说明氧化性KMnO4强于Cl2；利用产生的Cl2与KBr反应得到Br2，则说明Cl2的氧化性强于Br2。故，c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色，同时要注意尾气吸收。