Question

某学习小组为探究浓、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．

可供选择的药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液、二氧化碳．

已知氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应：

2NO₂＋2NaOHNaNO₃＋NaNO₂＋H₂O．

(1)实验过程中应尽量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________．

(2)滴加浓硝酸之前要检验装置的气密性，具体的方法是：加入药品，打开弹簧夹后________________．

(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________．

(4)装置②的作用是________，发生反应的化学方程式是________．

(5)该小组得出结论所依据的实验现象是________________．

(6)实验结束后，同学们发现装置①中的溶液呈绿色，而不显蓝色．甲同学认为是溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，乙同学认为是溶液中溶解了生成的气体所致．为此同学们分别设计了以下4个实验判断上述两种看法是否正确．这些方案中可行的是________(选填字母)．

a．加热该绿色溶液，观察颜色变化

b．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 　　(2)通入N2，一段时间后关闭弹簧夹，将装置⑤中的导管末端伸入倒置的烧瓶内 　　(3)Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　　(4)将NO2转化为NO　3NO2＋H2O2HNO3＋NO 　　(5)装置③中液面上方的气体仍为无色，装置④中液面上方的气体由无色变为红棕色 　　(6)acd 　　讲析：此实验的目的是证明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，实验的关键是避免装置中的氧气氧化NO．设计思路是：先制备NO，然后分别将气体通入浓硝酸、稀硝酸中观察现象． 　　(1)分析装置图可知，装置⑤通过排水法收集气体，装置⑥用于吸收尾气．根据题目提示：NO不与氢氧化钠溶液反应而NO2与氢氧化钠溶液反应，说明装置⑥中盛有氢氧化钠溶液，逆推出装置④中盛有浓硝酸；装置⑤中盛有水，逆推出装置③中盛有稀硝酸，装置②用于提供NO，容器中应该盛有蒸馏水，因为铜与硝酸反应既产生NO2又生成NO． 　　(2)通入N2以排尽装置中的空气，然后将装置⑤的导管末端伸入倒置的烧瓶中，以收集NO气体． 　　(3)铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，当浓硝酸变成稀硝酸时，生成NO． 　　(4)装置②中盛有蒸馏水，使NO2与水反应获得较为纯净的NO． 　　(5)如果实验中装置③上方的气体仍为无色，证明稀硝酸不能氧化NO，同时若装置④上方产生红棕色气体，证明浓硝酸能将NO氧化为NO2． 　　(6)装置①中的溶液呈绿色，可能是硝酸铜溶液的浓度较大，也可能是溶有二氧化氮的缘故．设计实验的思路有两条：一是除去溶液中混有的气体，如通入惰性气体排出NO2或加热使NO2逸出；或是向饱和硝酸铜溶液(该条件下的浓溶液)中通入NO2．值得注意的是：向溶液中加水，一方面硝酸铜溶液的浓度变小，另一方面NO2会溶于水，即同时改变了两个可能的因素，无法判断是哪个因素导致硝酸铜溶液的颜色变化． 　　点评：本实验以铜与浓硝酸的反应为载体，通过比较浓、稀硝酸氧化性的强弱，考查同学们设计定性实验的能力．在实验的过程中，应紧抓物质的性质，在排除干扰因素后得出结论．