Question

【题目】某兴趣小组设计出如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2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是______________________________________。

（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__________。

方案	反应物
甲	Cu、浓HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

（4）该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，则分液漏斗a中加入的试剂是___________，c中加入的试剂是_________，d中加入的试剂是_________；实验现象为_______________________。

但此实验存在不足之处，改进的措施是___________________________。

Answer 1

【答案】检查装置气密性 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 丙 稀盐酸 大理石(或Na2CO3固体) Na2SiO3溶液 c中有气泡产生，d中生成白色胶状物质(或白色沉淀) 在c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

【解析】

（1）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，c中气体膨胀，d中产生气泡，停止加热，d中导管内产生一段水柱，则证明装置气密性良好；

（2）铜和浓硝酸反应的方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

（3）绿色化学即原子节约化学,即所有反应物(的原子)全部(一定是严格的全部)生成所需产物，，丙符合；

（4）根据强酸制弱酸的原理，a中加稀盐酸，b中加大理石，c中有气泡，则证明HCl＞H2CO3，d中加入Na2SiO3溶液，d有白色沉淀，则证明H2CO3＞H2SiO3；因盐酸具有挥发性，所以二氧化碳气体中可能含有氯化氢，氯化氢和Na2SiO3能生成硅酸沉淀，所以在c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去氯化氢。