Question

【題目】某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行試驗（夾持儀器已略去）。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。

可選藥品：濃硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳

已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應，能與NO2反應

（1）實驗應避免有害氣體排放到空氣中，裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是_________

（2）滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后_________

（3）裝置①中發生反應的化學方程式是__________

（4）裝置②的作用是_________，發生反應的化學方程式是___________

（5）該小組得出的結論所依據的試驗現象是____________

（6）試驗結束后，同學們發現裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數較高所致，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別設計了以下3個實驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是___（選填序號字母）

a.加熱該綠色溶液，觀察顏色變化

b.加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化

c.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應產生的氣體，觀察顏色變化

Answer 1

【答案】 3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液 通入CO2一段時間，關閉彈簧夾，將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內 Cu + 4HNO3（濃）= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 將NO2轉化為NO 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變為紅棕色 ac

【解析】(1)根據裝置特點和實驗目的，裝置⑤是收集NO，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染大氣；因為要驗證稀HNO3不能氧化NO，所以裝置③中應該盛放稀硝酸．

故答案為：3mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液；

(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時間CO2趕走裝置中的空氣，同時也需將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內防止反應產生的NO氣體逸出，故答案為：通入CO2一段時間，關閉彈簧夾，將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內；

(3)Cu與濃HNO3反應生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，故答案為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

(4)裝置②中盛放H2O，使NO2與H2O反應生成NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案為：將NO2轉化為NO； 3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(5)NO通過稀HNO3溶液后，若無紅棕色NO2產生，說明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3裝置的液面上方沒有顏色變化即可說明，裝置④中盛放的是濃HNO3，若濃HNO3能氧化NO則裝置④液面的上方會產生紅棕色氣體，故答案為：裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變為紅棕色；

(6)要證明是Cu(NO3)2濃度過高或是溶解了NO2導致裝置①中溶液呈綠色，一是可設計將溶解的NO2趕走(a方案)再觀察顏色變化，二是增大溶液中NO2濃度(c方案)，通過觀察顏色變化可以判斷，故選a c，故答案為：a c。