Question

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

（1）實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是_________________________________。

（2）在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2 mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________。

（3）下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是__________。

方案	反應(yīng)物
甲	Cu、濃HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

（4）該小組還用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，則分液漏斗a中加入的試劑是___________，c中加入的試劑是_________，d中加入的試劑是_________；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________。

但此實(shí)驗(yàn)存在不足之處，改進(jìn)的措施是___________________________。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 丙 稀鹽酸 大理石(或Na2CO3固體) Na2SiO3溶液 c中有氣泡產(chǎn)生，d中生成白色膠狀物質(zhì)(或白色沉淀) 在c、d之間連接一個(gè)盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶

【解析】

（1）關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，c中氣體膨脹，d中產(chǎn)生氣泡，停止加熱，d中導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生一段水柱，則證明裝置氣密性良好；

（2）銅和濃硝酸反應(yīng)的方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

（3）綠色化學(xué)即原子節(jié)約化學(xué),即所有反應(yīng)物(的原子)全部(一定是嚴(yán)格的全部)生成所需產(chǎn)物，，丙符合；

（4）根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理，a中加稀鹽酸，b中加大理石，c中有氣泡，則證明HCl＞H2CO3，d中加入Na2SiO3溶液，d有白色沉淀，則證明H2CO3＞H2SiO3；因鹽酸具有揮發(fā)性，所以二氧化碳?xì)怏w中可能含有氯化氫，氯化氫和Na2SiO3能生成硅酸沉淀，所以在c、d之間連接一個(gè)盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，除去氯化氫。