Question

如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。

Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验

将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。

(1)具支试管中发生反应的化学方程式：_________________________。

(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象_______________ ______________________________________________________________。

Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验

(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是_________________________________________。

(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是________(填写序号)。

A．c中收集到无色气体

B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色

C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色

Ⅲ.实验反思

(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是____________________________________。

Ⅳ.问题讨论

用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：

①两者颜色不同的原因是因为Cu^2＋浓度差异引起的。

②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO₂溶解于溶液中引起的。

(6)你认为上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，说明理由，若是②合理，设计一个简单实验证明：______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　Ⅰ.铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu＋4HNO₃(浓)===Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O，实验中具支试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生。

Ⅱ.向试管中加水将浓硝酸稀释后，可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验，这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO₂排出具支试管中的空气，有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。

Ⅳ.由于硝酸均过量，铜的质量相同，溶液的体积相同，所以铜无论是与稀硝酸反应，还是与浓硝酸反应，生成的Cu^2＋的浓度是相同的，看法①是不合理的，可通过向蓝色溶液中通入NO₂看溶液是否变绿，或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。

答案　(1)Cu＋4HNO₃(浓)===Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O　(2)铜片逐渐溶解，溶液变蓝，放出红棕色气体　(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸　(4)C　(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO₂排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物　(6)②　往蓝色溶液中通入NO₂，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)