Question

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验（夹持仪器已略去）．实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO．由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．

可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及CO₂．

已知氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O．

（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是            、            、            ．

（2）滴加浓硝酸之前，需打开弹簧夹，通入一段时间的CO₂，其目的是            ．

（3）装置①中发生反应的离子方程式是                                       ．

（4）装置②的作用是               ，发生反应的化学方程式是                  ．

（5）该小组得出的结论依据的实验现象是                                     

（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色．甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体．同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确．这些方案中可行的是            ．（可多选）

a．加热该绿色溶液，观察颜色变化

b．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c．向该绿色溶液中通入氧气，观察颜色变化

d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化．

Answer

（1）3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液；

（2）排出体系中的空气，防止NO被氧化成NO2；

（3）Cu+4H++2NO3﹣=Cu2++2NO2↑+2H2O；

（4）将NO2转化为NO；3NO2+H2O=2HNO3+NO；

（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色；

（6）a c d

【解析】

试题分析：（1）根据装置特点和实验目的，因为要验证稀HNO3不能氧化NO，所以装置③中应该盛放3mol/L稀硝酸，④中应该盛放浓硝酸，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，防止污染大气；

（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2排出体系中的空气，防止NO被氧化成NO2；；

（3）装置①中发生反应的离子方程式是Cu+4H++2NO3﹣=Cu2++2NO2↑+2H2O；

（4）装置②中盛放H2O，将NO2转化为NO，离子方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；

  （5）NO通过稀HNO3溶液后，若无红棕色NO2产生，说明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明之．装置④中盛放的是浓HNO3，若浓HNO3能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体；即该小组得出的结论依据的实验现象是装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色；

（6）要证明是Cu（NO3）2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走（a、c方案）再观察颜色变化．二是增加溶液中Cu（NO3）2溶液的浓度（d方案）观察反应后的颜色变化，则这些方案中可行的是a c d。

考点：硝酸的化学性质，实验方案的设计