Question

【题目】某学习小组探究浓、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：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
（1）装置①中发生反应的离子方程式是；
（2）装置②的目的是 ， 发生反应的化学方程式是；
（3）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 ；
（4）实验的具体操作是：先检验装置的气密性，再加入药品，然后（此操作的目的是），最后滴加浓硝酸；
（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是。

Answer 1

【答案】
（1）Cu + 4H+ + 2NO3-(浓) = Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O
（2）将NO2转化为NO；3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO
（3）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
（4）打开弹簧夹通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内；赶走装置中空气（氧气）
（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
【解析】（1）装置①是铜和浓硝酸反应，其中发生反应的离子方程式为Cu + 4H+ + 2NO3-(浓) = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O；
（2）装置①中反应生成了二氧化氮，在装置②中二氧化氮会与水反应，即3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以装置②的作用是将NO2转化为NO；
（3）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防止污染大气；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中盛放浓硝酸；
（4）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，则实验的具体操作是：先检验装置的气密性，再加入药品，然后打开弹簧夹通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内，最后滴加浓硝酸；
（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，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：（1）Cu + 4H+ + 2NO3-(浓) = Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O；（2）将NO2转化为NO；3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO；（3）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液；（4）打开弹簧夹通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内；赶走装置中的空气（氧气）；（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色；
验证浓硝酸的氧化性，应首先检查装置的气密性，硝酸与铜发生反应生成二氧化氮，通入水后生成一氧化氮，然后通过浓硝酸，如无色气体生成红棕色气体，可证明硝酸具有氧化性，可氧化一氧化氮，生成的气体不能直接排放到空气中，应有尾气处理装置，据此分析判断。