Question

某兴趣小组设计出如右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，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3mL浓硝酸．c中反应的化学方程式是：

 

；
再由a向c中加5mL蒸馏水，此时c中反应的离子方程式是：

 

；
（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（填方案序号）

 

，理由是

 

．

方案	反应物
①	Cu、浓HNO3
②	Cu、稀HNO3
③	Cu、O2、稀HNO3

Answer 1

分析：（1）依据装置的气密性检查方法分析；
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；
（3）方案③是利用铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜，反应过程中无污染气体生成．

解答：解：（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．其目的是检查装置的气密性，
故答案为：检查装置的气密性；
（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）方案①是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；方案②是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；③是利用铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜，反应过程中无污染气体生成，能体现绿色化学理念，
故答案为：③不产生有污染的氮氧化合物，消耗硝酸量最少．

点评：本题考查了装置气密性检查，主要是铜和稀硝酸，浓硝酸反应的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．