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(18分)浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性,某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行试验(夹持仪器的装置已略去)。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、3mo/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)浓硝酸与NO反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为              
(2)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        
(3)滴加浓硝酸之前的操作依次是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后        
(4)装置①中发生反应的化学方程式是                                                  
装置②的作用是        ,发生反应的化学方程式是                               
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是           
(6)试验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)
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
(1)1:2 (2分)
(2)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(3分)
(3)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(2分)
(4)Cu + 4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O(2分)
(5)将NO2转化为NO(2分)   3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO(2分)
(6)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(2分)
(7)a   c   d(3分)

试题分析:(1)HNO3作氧化剂转化的NO2是还原产物,NO作还原剂转化的NO2是氧化产物,根据化合价升高和降低的价数相等,2n(氧化产物)=n(还原产物),所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2。
(2)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,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。
(3)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,同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。
(4)Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O:Cu + 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 + 2NO2↑ +2 H2O。
(5)装置②中盛放H2O,使NO2与H2O反应生成NO:3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO。
(6)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之。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。
(7)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化;也可在Cu(NO3)2的浓溶液中通入NO2进行比较观察反应后的颜色变化(d方案),确定是否是因为溶有NO2引起的;方案b由于Cu(NO3)2和溶解在其中的NO2浓度均可发生变化,故无法确定是哪一种因素引起的,故acd正确。3的性质、氧化还原反应原理、化学方程式的书写。
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