Question

某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗(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、3 mol·L-1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：

2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O

（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(fā)生反應的化學方程式是 

　 。

（4）裝置②的作用是　 ，

發(fā)生反應的化學方程式是 

　 。

（5）該小組得出結論的實驗現(xiàn)象是 

　 。

（6）實驗結束后，同學們發(fā)現(xiàn)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(shù)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4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．加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化

c．向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化

d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化

 

Answer 1

（1）3 mol·L-1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液

（2）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(nèi)

（3）Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

（4）將NO2轉化為NO　3NO2+H2O====2HNO3+NO

（5）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?yōu)榧t棕色

（6）a、c、d

【解析】

試題分析：本題主要考查HNO3的性質、化學基本實驗設計和評價能力。（1）根據(jù)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，因為要驗證稀硝酸不能氧化NO，所以裝置③中應該盛放稀硝酸。

（2）由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾，所以滴加濃硝酸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(nèi)防止反應產(chǎn)生的NO氣體逸出。

（3）Cu與濃硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO2、H2O：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。

（5）NO通過稀硝酸后，若無紅棕色NO2產(chǎn)生，說明稀硝酸不能氧化NO，所以盛放稀硝酸裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說明之。裝置④中盛放的是濃硝酸，若濃硝酸能氧化NO，則裝置④液面的上方會產(chǎn)生紅棕色氣體。

（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、c方案)再觀察顏色變化。二是增加溶液中NO2的濃度(d方案)觀察反應后的顏色變化。

考點：硝酸的性質