Question

（14分）铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。

⑴某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO。设计了如图所示的实验装置。

请你根据他们的思路，选择药品，完成该实验，并叙述实验步骤。

药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、CaCO₃固体

步骤：①检查装置的气密性；

②

③

④

⑤

⑥用注射器向广口瓶内推入氧气（或空气）

(2)推入氧气（或空气）的目的是                                   。

(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸的反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈兰色，某同学提出这可能是Cu²⁺浓度差异引起的，你同意这种看法吗？（填“同意”或“不同意”），原因是              。

另一同学提出溶液呈 “绿色”是Cu²⁺与NO₂混合的结果，请你设计一个实验证明之。（简述实验方案和实验现象）                               。

Answer

（1）②向试管中加入一定量的碳酸钙固体  ③向试管中加入过量的向硝酸，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞  ④待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面  ⑤将铜丝插入到溶液中。

（2）检验生成的NO气体

（3）不同意   铜片质量相同，溶液体积相同，生成的铜离子浓度相同；加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。

【解析】（1）由于装置中含有空气，内氧化生成的NO，所以首先要排尽装置中的空气，然后再进行反应。可以利用硝酸和碳酸钙反应生成的CO2来排尽空气。

（2）NO极易倍氧化，所以推入氧气的目的是检验生成的NO气体。

（3）由于反应中铜片质量相同，溶液体积相同，所以生成的铜离子浓度相同，因此不可能是铜离子浓度不同引起的。如果“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果，则在加热的条件下，能放出NO2气体，同时溶液也应该变成蓝色，因此正确的操作是加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。