Question

某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Cu的相关性质。请你参与研究并 回答下列问题：
(1)甲同学取一束细铜丝，用砂纸打磨后在酒精灯上加热至红热，再伸到Cl2的集气瓶中。你认为 甲同学在实验中应该观察到的现象是____。
(2)乙同学为验证Cu能和热的浓HNO₃反应，设计了如图甲所示的实验，请你指出其中的错误： ___；纠正上述错误后，请你从绿色化学的角度出发，对装置提出改进建议，使装置既能控制反 应的进行，又能减少氮氧化物的排放____。

(3)丙同学在Fe和热的浓HNO₃反应后的溶液中加入一块Cu片，Cu片先逐渐溶解，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象：试管上部出现红棕色气体，得出Cu片溶解的原因是Cu 和HNO3发生反应。请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe²⁺但不含有Fe³⁺。说明具体的操作和实验现象______。
(4)丁同学探究铜与硝酸反应主要生成NO时对应硝酸的浓度，设计实验装置如图乙所示。（连接好仪器并检查气密性后，分别装入相对应的试剂）
①实验开始前先打开活塞K，持续通入N₂一段时间后，关闭K。将铜丝（足量）下移伸入浓硝酸中，有大量的红棕色气体生成，随着反应的进行，气体颜色变浅，当A中充满无色气体时，此时装置A中发生反应的离子方程式为____，接下来的实验操作是____。
②将B中溶液稀释至200 mL，用0.20 mol/L的NaOH溶液进行滴定。实验数据如下（硝酸的 挥发、分解及体积的变化忽略不计）。则硝酸与铜反应主要生成NO时硝酸的浓度不大于___mol/L，如果在滴定操作时，先俯视 后仰视滴定管读数，所测得的主要生成NO时硝酸的浓度___（“偏大”、“偏小”或“不变”）。 

Answer 1

(1)Cu在Cl₂中剧烈燃烧，产生棕黄色烟
(2)试管中液体超过试管容积的三分之一，试管需要加热而应 使其向上倾斜，不应垂直向上；
将装置中的铜片改成一 端为螺旋状的铜丝，螺旋状的一端伸入硝酸中，另一端伸出橡 皮塞
(3)取该溶液少许，滴加适量的KSCN溶液，不出现血红色，再 滴加适量新制氯水，出现血红色
(4)①BCu+8H⁺+ 2NO₃^-=3Cu²⁺+ 2NO↑+4H₂O；将铜丝上提至离开液面，打开K，通入N₂一段时间
②8.0；偏小