某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案來(lái)研究硝酸的性質(zhì).
(1)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置來(lái)證實(shí)稀硝酸與銅反應(yīng),步驟如下.
A、檢驗(yàn)50ml針筒的氣密性.
B、抽出活栓,往針筒內(nèi)放入一小塊銅片,把針筒活栓推到底,將針筒下端玻璃管浸入蒸餾水中,抽拉活栓,吸入約10mL蒸餾水,發(fā)現(xiàn)針筒內(nèi)仍有空氣,然后
針頭朝上倒放
針頭朝上倒放
.
C、將針筒下端玻璃管浸入濃硝酸中,抽拉活栓,緩緩吸入4mL濃硝酸,將針筒下端套上橡皮管,然后用鐵夾夾。
回答以下相關(guān)問(wèn)題:
①B中應(yīng)補(bǔ)充的操作是
推活栓,使針頭內(nèi)充滿水
推活栓,使針頭內(nèi)充滿水
.
②一段時(shí)間后在針筒內(nèi)觀察到溶液顏色為藍(lán)色,有
無(wú)色
無(wú)色
色氣體產(chǎn)生.該反應(yīng)的離子方程式為
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
.
③反應(yīng)停止后,針筒內(nèi)產(chǎn)生了氣體,要驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是NO,還需進(jìn)一步進(jìn)行的操作是
往針筒內(nèi)抽氣,氣體由無(wú)色變紅棕色
往針筒內(nèi)抽氣,氣體由無(wú)色變紅棕色
.
(2)乙組同學(xué)也用此裝置直接抽取濃硝酸和銅反應(yīng),發(fā)現(xiàn)溶液是綠色的,為了探究綠色的原因,乙組同學(xué)又做了三組對(duì)比實(shí)驗(yàn),具體如下:
組 |
m(Cu)/g |
硝酸(過(guò)量) |
溶液顏色 |
A |
1 |
濃HNO3(4mL) |
溶液為綠色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液為藍(lán)色 |
B |
0.5 |
濃HNO3(4mL) |
溶液為綠色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液為藍(lán)色 |
C |
2 |
濃HNO3(4mL) |
溶液為綠色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液為藍(lán)色 |
根據(jù)乙組同學(xué)三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題:
①一種觀點(diǎn)認(rèn)為:這可能是Cu
2+濃度差異的結(jié)果,你同意這種看法嗎?(填“同意”或“不同意”)
不同意
不同意
,原因是
相同質(zhì)量的銅與相同體積且過(guò)量的硝酸反應(yīng)生成的銅離子濃度相同
相同質(zhì)量的銅與相同體積且過(guò)量的硝酸反應(yīng)生成的銅離子濃度相同
.(結(jié)合表格信息加以闡述)
②另一種觀點(diǎn)認(rèn)為:溶液呈綠色是銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的NO
2溶于過(guò)量濃硝酸顯黃色,加上和藍(lán)色的硝酸銅溶液混在一起,使溶液呈綠色.為了驗(yàn)證推斷是否正確,三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了三種方案,并進(jìn)行驗(yàn)證:
方案一:將綠色溶液轉(zhuǎn)移至試管,并給試管加熱片刻,立即看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生.認(rèn)為該氣體一定是溶解在溶液中的NO
2,但也有同學(xué)持有異議.請(qǐng)分析原因
過(guò)量的硝酸分解會(huì)產(chǎn)生紅棕色的NO2
過(guò)量的硝酸分解會(huì)產(chǎn)生紅棕色的NO2
.
方案二:用雙氧水和二氧化錳制得氧氣,并把氧氣緩緩?fù)ㄈ刖G色溶液中,觀察溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色.請(qǐng)用方程式表示溶液顏色變化的反應(yīng)原理
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
.
方案三:往藍(lán)色溶液中緩緩?fù)ㄈ隢O
2氣體,溶液顏色變綠色.
③從環(huán)保的角度看,你認(rèn)為三個(gè)方案中最好的是哪一個(gè)
方案二
方案二
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