Question

某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去）．

可選藥品：稀硝酸、濃硝酸、濃硫酸、NaOH溶液、蒸餾水
查閱資料：A．濃硝酸能將NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO．
B．氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO₂反應(yīng)2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

實(shí)驗(yàn)過(guò)程	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ．檢驗(yàn)裝置的氣密性	\
Ⅱ．…	\
Ⅲ．打開(kāi)分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞．	①中產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，紅棕色氣體在②中變?yōu)闊o(wú)色，氣體通過(guò)③后依然為無(wú)色，通過(guò)④后變?yōu)榧t棕色

（1）①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（2）②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）裝置②～⑤中盛放的藥品分別是②

 

、③

 

、④

 

、⑤

 

．
（4）Ⅱ的操作是

 

，目的是

 

．
（5）該同學(xué)得出結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水；
（2）進(jìn)入裝置②中的氣體為二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO；
（3）①中產(chǎn)生大量的紅棕色氣體即NO₂，紅棕色氣體在②中變?yōu)闊o(wú)色即反應(yīng)消耗二氧化氮，所以②是蒸餾水，氣體通過(guò)③后依然為無(wú)色，說(shuō)明不反應(yīng)，故③為稀硝酸，通過(guò)④后變?yōu)榧t棕色，則進(jìn)入裝置④的氣體為NO，濃硝酸能將NO氧化成NO₂，所以④為濃硝酸，由裝置④出來(lái)的尾氣中含有NO、NO₂，NO、NO₂都是有毒氣體，直接排放為污染空氣，所以最后用氫氧化鈉吸收；
（4）裝置中殘存的空氣能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；
（5）根據(jù)③中液面上方為無(wú)色，④中液面上方變?yōu)榧t棕色判斷．

解答： 解：（1）Cu與濃HNO₃反應(yīng)生成Cu（NO₃）₂、NO₂、H₂O，反應(yīng)離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO，反應(yīng)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）①中產(chǎn)生大量的紅棕色氣體即NO₂，紅棕色氣體在②中變?yōu)闊o(wú)色即反應(yīng)消耗二氧化氮，所以②是蒸餾水，氣體通過(guò)③后依然為無(wú)色，說(shuō)明不反應(yīng)，故③為稀硝酸，通過(guò)④后變?yōu)榧t棕色，則進(jìn)入裝置④的氣體為NO，濃硝酸能將NO氧化成NO₂，所以④為濃硝酸，由裝置④出來(lái)的尾氣中含有NO、NO₂，NO、NO₂都是有毒氣體，直接排放為污染空氣，所以最后用氫氧化鈉吸收；故答案為：蒸餾水；稀硝酸；濃硝酸；氫氧化鈉溶液；
（4）由于裝置中殘存的空氣，能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO₃之前需要通入一段時(shí)間N₂趕走裝置中的空氣，
故答案為：打開(kāi)彈簧夾，通一段時(shí)間N₂，關(guān)閉彈簧夾；趕凈裝置中的空氣（或氧氣）；
（5）根據(jù)③中液面上方為無(wú)色，④中液面上方變?yōu)榧t棕色說(shuō)明一氧化氮不能被稀硝酸氧化而被濃硝酸氧化成二氧化氮；
故答案為：③中液面上方為無(wú)色，④中液面上方變?yōu)榧t棕色．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查HNO₃的性質(zhì)、物質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用對(duì)比的方法判斷硝酸的性質(zhì)，題目難度中等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)與學(xué)生綜合能力的考查，理解原理與各裝置作用是解題的關(guān)鍵．